JP3299974B2 - Method of rolling bevel gear in axial die mill and tool unit for carrying out the method - Google Patents
Method of rolling bevel gear in axial die mill and tool unit for carrying out the methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野： 本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した
形式の方法、並びに請求項５に発明の上位概念として規
定した形式の、前記方法を実施するための装置に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method in the form specified in the preamble of claim 1 and a method in the form specified in the preamble of claim 5. Device.
背景技術： 圧延機によって固定的に設定された上部工具の傾斜方
向に上部工具を送り込むことによってワークの加工を行
う形式の方法はドイツ連邦共和国特許第3526796号明細
書に基づいて公知である。傾斜の固定設定に基づき当然
のことながら傾斜角度の調整装置は設けられていない。
材料流れの半径方向制限は、固定的に結合されたバンデ
ージによって行われる。工具回転数の同期化は、工具空
間内の歯付き同期装置によって行われ、その場合歯車
は、圧延送りに即した荷重下で調整されねばならず、こ
れは当然のことながら相応の摩耗を伴う。BACKGROUND ART A method of machining a workpiece by feeding the upper tool in a direction of inclination of the upper tool fixedly set by a rolling mill is known from DE 35 26 796 A1. Of course, no tilt angle adjustment device is provided based on the fixed tilt setting.
The radial restriction of the material flow is provided by a fixedly connected bandage. The synchronization of the tool speed is effected by means of a toothed synchronizer in the tool space, in which case the gears must be adjusted under a load corresponding to the rolling feed, which of course involves a corresponding wear. .
更にまた、肉厚に成形された横断面を有するリング状
ワークを製造する方法と、該方法を実施するための圧延
機がドイツ連邦共和国特許出願公開第2611568号明細書
に基づいて公知であり、その場合、相互方向に送り込み
可能な、かつ固定角度で相互に傾斜された２本のロール
が、圧延成形すべきプロフィールの負型を有し、しかも
両ロールの内、少なくとも１本のロールは駆動される。
前記傾斜角度は、圧延機によって固定的に設定されてい
るので、当然また傾斜角度を調整するための調整装置は
欠如している。この所謂「アキシャル・ダイ型圧延（Ax
ial−Gesenkwalzen＝AGW）」の場合は勿論、ワークの端
面に接線方向プロフィールを成形するようにはなってい
ず、当然のことながら、相応のプロフィールを成形する
工具並びに閉鎖装置及び工具の運動結合は存在しない。Furthermore, a method for producing a ring-shaped workpiece having a thickly shaped cross-section and a rolling mill for performing the method are known from DE 26 11 568 A1, In this case, two rolls which can be fed in each other and which are inclined with respect to each other at a fixed angle have the negative shape of the profile to be rolled, and at least one of the two rolls is driven Is done.
Since the inclination angle is fixedly set by the rolling mill, an adjusting device for adjusting the inclination angle is naturally also missing. This so-called “axial die rolling (Ax
ial-Gesenkwalzen = AGW) ", of course, is not intended to form a tangential profile on the end face of the workpiece, and, of course, the tool for forming the corresponding profile and the kinematic coupling of the closing device and the tool are not exist.
更に傘歯車の歯を転造又は圧延する機械がドイツ連邦
共和国特許出願公告第1812423号明細書に基づいて公知
であり、その場合、歯転造工具は、前進的にシフト可能
なスピンドルに固着されており、該スピンドルは、素材
を支持するスピンドルと協働し、かつ一方のスピンドル
はジョイントを中心として旋回可能であり、該ジョイン
トの軸線は、両スピンドル軸線を通る平面上に直角に位
置している。A machine for rolling or rolling the teeth of a bevel gear is also known from DE-A-18 124 423, in which a tooth rolling tool is fixed to a progressively shiftable spindle. The spindle cooperates with a spindle supporting the material, and one of the spindles is pivotable about a joint, the axes of which are located at right angles to a plane passing through both spindle axes. I have.
発明の開示： 本発明の課題は、発明の上位概念として規定した形式
の方法並びに該方法を実施するための装置を改良して、
製造すべきプロフィールの加工成形、特に歯頂の縁部域
もしくは角隅のプロフィールの加工成形を改善しかつ作
業サイクル時間を短縮することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve a method of the type defined as the generic term of the invention and an apparatus for carrying out the method,
The aim is to improve the working of the profile to be produced, in particular the profile in the edge area or the corners of the apex, and to reduce the working cycle time.
前記課題の解決手段は、請求項１及び請求項５の特徴
部に記載されている。請求項２乃至４並びに請求項６乃
至９には本発明の有利な補充手段が記載されている。The means for solving the problem is described in the characterizing part of claims 1 and 5. Claims 2 to 4 and 6 to 9 describe advantageous supplementary means of the invention.
上面に接線方向の成形プロフィールを有するリング状
ワークを製造するために、互いに傾斜した工具を用いた
本発明のAGW法の適用によって、圧延時にその都度、ワ
ークのリング面の一部分だけを負荷することが可能にな
るので、発生すべき圧着力は著しく僅かになる。接線方
向の成形プロフィールは、ワーク素材が専ら、接線方向
に成形された上部工具内へ主として軸方向に流れること
のみによって製造される。工具と閉鎖装置との間に相対
運動を生ぜしめることによって、製造すべきプロフィー
ルの成形を保証するために、上部工具の送り込みと同時
に閉鎖装置の少なくともインナーバンデージが引き戻さ
れる。これによって改善される摩擦事情によってワーク
素材は角隅に「引き込まれる」。インナーバンデージ
は、上部工具の回転軸線に対して平行にシフトされる。
前成形されたワーク素材がアキシャル・ダイ型圧延機に
かけられるのであり、この前成形されたワーク素材は、
歯列域を除けばほぼ仕上げ圧延された傘歯車に相当して
いる。上部工具の送り込み時にインナーバンデージは傘
歯車のウェブ上に載り、かつ、軸方向にシフト不能な下
部工具によって形成されるアウターバンデージと相俟っ
て、変形加工のための１つの閉じた空間を形成する。次
いで雌型がワーク素材内へ侵入して歯列を加工成形す
る。定置の外側雌型（下部工具）に対して、また一緒に
回転する油圧シリンダによって引戻し可能なインナーバ
ンデージに対しても上部工具の雌型を送ることによっ
て、バンデージと雌型との間に相対運動が生じ、これに
よって角隅への型充填が改善される。In order to produce a ring-shaped workpiece having a tangential forming profile on the upper surface, by applying the AGW method of the invention with mutually inclined tools, each time during rolling, only a part of the ring surface of the workpiece is loaded. And the crimping force to be generated is significantly lower. The tangential forming profile is produced only by the workpiece material flowing exclusively axially into the tangentially shaped upper tool. By creating a relative movement between the tool and the closing device, at least the inner bandage of the closing device is retracted at the same time as the feeding of the upper tool, in order to ensure the shaping of the profile to be produced. The work material is "pulled" into the corners by the frictional conditions improved by this. The inner bandage is shifted parallel to the axis of rotation of the upper tool.
The preformed work material is applied to an axial die rolling mill, and the preformed work material is
Except for the tooth area, it almost corresponds to a finish-rolled bevel gear. When the upper tool is fed, the inner bandage rests on the web of the bevel gear and, together with the outer bandage formed by the lower tool, which cannot be shifted in the axial direction, forms one closed space for deformation processing. I do. Next, the female mold intrudes into the work material to process and form the teeth. The relative movement between the bandage and the female mold by feeding the female mold of the upper tool to the stationary outer female mold (lower tool) and also to the inner bandage which can be pulled back by the hydraulic cylinder rotating together Which improves the mold filling in the corners.
本発明の方法ではワークは変形加工域を部分的に加熱
されるにすぎず、かつ遠隔作動されるクランプ装置によ
って傾動及び回動を防止される。ワークの加熱は、圧延
ステーションの外部で、加熱に対する待ち時間なしに連
続的な操業を可能にするように行われる。圧延ステーシ
ョンのローディングは、組込まれた加熱装置から直接
に、かつ常に等しい長さの所要ローディング時間で行わ
れるので、プロセス結果のばらつきは最低限に抑えられ
る。加熱装置への周期正しいローディングは、緩衝区と
して使用される搬送装置から全自動的に行われる。In the method according to the invention, the workpiece is only partially heated in the deformation zone and is prevented from tilting and pivoting by the remotely operated clamping device. The heating of the workpiece is performed outside the rolling station to allow continuous operation without waiting for heating. Since the loading of the rolling station takes place directly from the integrated heating device and always with the required loading time of equal length, the variability of the process results is minimized. The periodic loading of the heating device takes place completely automatically from the transport device used as a buffer.
図面の簡単な説明 図１は本発明の圧延ステーションの１実施例の断面図
である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of a rolling station according to the present invention.
図２はローディング（Ｂ）、圧延（Ｗ）及びアンロー
ディング（Ｅ）の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of loading (B), rolling (W), and unloading (E).
図３は図２の側面図である。 FIG. 3 is a side view of FIG.
発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１によれば上部工具３及び閉鎖装置4,5が、角度α
だけ傾斜して配置されており、しかも前記上部工具３の
送り込み方向８は上部軸受ユニットの対称線に合致して
いる。角度αの可変的な調整によって、圧延機の圧延ラ
イン（生産圧延ライン）を、製造すべきプロフィールの
操業圧延ラインと常に合致させることが保証されてい
る。圧延プロセスの終期において上部工具３は、公知の
傘歯車歯列と比肩可能に、ワーク10に製造されたプロフ
ィールに噛み合う。閉鎖装置4,5は例えば上部工具３の
歯溝を閉鎖し、しかも該閉鎖装置4,5のインナーバンデ
ージ４の送り調整７は、理想的には変形加工中に送り込
み方向にワーク10に接触することなしに上部工具３に対
して相対運動を生ぜしめるように送り込み方向８に行わ
れる。閉鎖装置4,5のアウターバンデージ５は下部工具
２と固着結合されており、該下部工具は軸方向に送り込
まれることはない。ワーク10の変形加工は上部工具３の
プロフィールによって決定され、該上部工具は、ワーク
10の最終形状に達するまで、かつワーク素材を主として
軸方向で上部工具３の中空室（キャビティ）内へ流れ込
ませるまで、下部工具２へ向かって送り込み方向８に送
り運動させられる。調整方向９を有するクランプ装置１
は、下部工具２から突出しかつワーク10をセンタリング
位置に保持すると同時に、これによってワーク10の傾斜
又は上下工具に対する相対的な回動が防止される。工具
の回転による圧延ステーションからのワークのアンロー
ディングは慣用のアンローダを用いて行われる。According to FIG. 1, the upper tool 3 and the closing devices 4, 5 have an angle α
And the feed direction 8 of the upper tool 3 coincides with the line of symmetry of the upper bearing unit. The variable adjustment of the angle α guarantees that the rolling line (production rolling line) of the rolling mill always matches the operating rolling line of the profile to be produced. At the end of the rolling process, the upper tool 3 meshes with the profile manufactured on the workpiece 10 in a manner comparable to known bevel gear teeth. The closing devices 4, 5 close, for example, the tooth spaces of the upper tool 3, and the feed adjustment 7 of the inner bandage 4 of the closing devices 4, 5 contacts the workpiece 10 ideally in the feeding direction during the deforming operation. In the feed direction 8 so as to produce a relative movement with respect to the upper tool 3 without any problems. The outer bandages 5 of the closing devices 4, 5 are fixedly connected to the lower tool 2, which is not fed in axially. The deformation of the workpiece 10 is determined by the profile of the upper tool 3, which is
The feed is moved in the feed direction 8 towards the lower tool 2 until the final shape of 10 is reached and the workpiece material flows mainly axially into the cavity of the upper tool 3. Clamping device 1 with adjustment direction 9
Protrudes from the lower tool 2 and holds the work 10 at the centering position, thereby preventing the work 10 from tilting or rotating relative to the upper and lower tools. Unloading of the workpiece from the rolling station by rotation of the tool is performed using a conventional unloader.
図２及び図３では、図１に相当する圧延ステーション
Ｗが概略的に図示されており、しかも該圧延ステーショ
ンＷのためにローダー15とアンローダー17が配置されて
いる。圧延ステーションＷの外部でローダー15の捕捉干
渉領域内にワーク用の加熱装置13が配置されており、該
加熱装置13自体は、ローディングステーションB1のワー
ク搬送装置11とローディングステーションB2のローダー
12とを介して載貨される。2 and 3, a rolling station W corresponding to FIG. 1 is schematically illustrated, and a loader 15 and an unloader 17 are arranged for the rolling station W. Outside the rolling station W, a heating device 13 for the work is arranged in the catching interference area of the loader 15, and the heating device 13 itself is connected to the work transfer device 11 of the loading station B 1 and the loader of the loading station B 2.
Loaded via 12.
更にまた加熱装置13は単数又は複数の加熱ステーショ
ン14を有しており、ワーク10が単数又は複数のホールダ
によって位置正しく受取られた後に、例えば送り装置18
の上位の搬送平面の回動によってワークは前記加熱ステ
ーション14の真下に到達する。加熱ステーションの数は
所要加熱時間と圧延機の作業サイクル時間とから生じ
る。必要に応じて加熱装置13は、閉じられた空間内で例
えば保護ガス下で加熱できるように構成することができ
る。すでに示唆したように加熱装置13には、加熱すべき
ワーク10のためのワーク搬送装置11が前置されている。Furthermore, the heating device 13 has one or more heating stations 14, for example, after the workpiece 10 has been correctly received by the one or more holders, for example a feed device 18.
By the rotation of the upper transport plane, the workpiece reaches directly below the heating station 14. The number of heating stations results from the required heating time and the work cycle time of the rolling mill. If necessary, the heating device 13 can be configured to be able to heat in a closed space, for example, under a protective gas. As already suggested, the heating device 13 is provided in front of a workpiece transfer device 11 for the workpiece 10 to be heated.
製造すべきプロフィールの操業圧延ラインへの圧延機
の生産圧延ラインの調整は、調整範囲β内で種々異なっ
た角度αを設定できるように旋回支点22を中心として行
われ、その場合同時に、上部工具３の送り込み方向８を
発生させる装置も一緒に調整される。これによって送り
込み力は常に上部工具３の対称線の方向に作用する。The adjustment of the production rolling line of the rolling mill to the operating rolling line of the profile to be produced is carried out around the turning fulcrum 22 so that various angles α can be set within the adjustment range β, in which case the upper tool The device for generating the feed direction 8 of 3 is also adjusted. As a result, the feed force always acts in the direction of the line of symmetry of the upper tool 3.
上部交換ユニット21は上部工具３と閉鎖装置のインナ
ーバンデージ４を含んでいる。下部交換ユニット20は、
下部工具２とクランプ装置１と閉鎖装置のアウターバン
デージ５を含んでいる。圧延ステーション16の駆動は、
上部工具軸と下部工具軸の回転数の変速比が特定されて
いる場合、相互に角度αだけ傾斜した両軸の連続的な運
動結合を生ぜしめるように少なくとも１つの回転駆動装
置によって行われる。The upper exchange unit 21 includes an upper tool 3 and an inner bandage 4 of a closing device. The lower exchange unit 20
It comprises a lower tool 2, a clamping device 1 and an outer bandage 5 of a closing device. The driving of the rolling station 16
If the transmission ratio of the rotational speeds of the upper tool shaft and the lower tool shaft is specified, this is effected by at least one rotary drive in such a way that a continuous kinematic coupling of the two shafts, which is inclined at an angle α to one another, is produced.
機械的な結合は例えば、旋回支点22にクラウン歯車を
配置し、上部工具軸及び下部工具軸の対称線に続くピニ
オン軸を前記クラウン歯車に噛み合わせて駆動すること
によって行われる。電気的結合は勿論、上部工具軸及び
下部工具軸用の別個の駆動装置によって行われる。The mechanical connection is performed, for example, by arranging a crown gear at the turning fulcrum 22, and driving a pinion shaft following the symmetry line of the upper tool shaft and the lower tool shaft by meshing with the crown gear. The electrical connection is, of course, provided by separate drives for the upper tool shaft and the lower tool shaft.
本発明の方法では主として以下の作業プロセスが生じ
る。すなわち： 1.ワーク10はローディングステーションB1で受取られて
ローディングステーションB2へ移し換えられる。ワーク
10は、殊に該ワークの、変形加工を施すべき端面域のみ
が加熱されるように加熱装置13を通走する。The following work processes mainly occur in the method of the present invention. That is: 1. Work 10 is received at loading station B1 and transferred to loading station B2. work
10 runs through the heating device 13 in particular so that only the end areas of the workpiece to be deformed are heated.
2.これに続いてワーク10はローディングステーションB2
からローディングステーションB3へ移し換えられ、次い
で圧延ステーション16へ到達する。クランプ装置１によ
ってワーク10の内径部が下部工具２に対して同心的にク
ランプされる。圧延工程中に上部工具３を送り込むと共
に閉鎖装置のインナーバンデージ４が引き戻される。圧
延工程が終了しかつ上部工具３と下部工具２相互が当接
した後にアンローダー17が圧延ステーション16内へ進入
旋回し、かつクランプ装置１が解離される。2. Following this, work 10 is loading station B2
Is transferred to the loading station B3 and then to the rolling station 16. The inner diameter of the workpiece 10 is concentrically clamped to the lower tool 2 by the clamp device 1. The upper tool 3 is fed in during the rolling process, and the inner bandage 4 of the closing device is pulled back. After the rolling process is completed and the upper tool 3 and the lower tool 2 come into contact with each other, the unloader 17 enters the rolling station 16 and turns, and the clamp device 1 is released.
3.アンローダー17が退出旋回した後、ワーク10はアンロ
ーディングステーションＥへ引渡される。3. After the unloader 17 retreats and turns, the work 10 is delivered to the unloading station E.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−10106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−25251（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−36338（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−28297（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭42−18068（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−47621（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B21H 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-47-10106 (JP, A) JP-A-63-251128 (JP, A) JP-A-60-244440 (JP, A) JP-A 61-106 242738 (JP, A) JP-A-63-154240 (JP, A) JP-A-54-25251 (JP, A) JP-A-61-36338 (JP, U) JP-B-43-28297 (JP, B1) JP-B-42-18068 (JP, B1) JP-B-49-47621 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B21J 1/00-13/14 B21J 17/00 -19/04 B21K 1/00-31/00 B21H 5/04
Claims (9)
郭がすでにほぼ仕上げ輪郭に相当するように前処理の施
されたワーク素材から出発して、ワークの変形加工すべ
き素材輪郭を圧延前に加熱し、成形工具が、一緒に同時
回転する少なくとも１つの閉鎖装置と相俟って、前記ワ
ークの加熱された素材輪郭に対して閉じた空間を形成
し、２つの回転する工具間でワークに変形加工を施し、
その際に傾斜した上部工具を該工具の対称線の方向に送
り込むようにして行なう形式の、閉じたダイ内で傘歯車
の歯列、殊にハイポイド歯列を有する傘歯車の歯列をリ
ング圧延する方法において、圧延工程中に閉鎖装置を、
成形された上部工具の対称線に沿って軸方向にシフトさ
せることを特徴とする、傘歯車の歯列をリング圧延する
方法。1. Starting from a work material which has been pre-processed so that a material contour located outside a deformation processing area of a forming tool substantially already corresponds to a finish contour, a material contour to be deformed of a work is pre-rolled. The forming tool, together with at least one closing device co-rotating together, forms a closed space with respect to the heated blank contour of the workpiece, and the workpiece between the two rotating tools Subjected to deformation processing,
In this case, the bevel gear teeth, especially the bevel gear teeth having hypoid teeth, are ring-rolled in a closed die, in which the inclined upper tool is fed in the direction of the line of symmetry of the tool. The closing device during the rolling process,
A method for ring rolling a bevel gear tooth row, characterized in that it is shifted axially along a line of symmetry of a formed upper tool.
具の送り込み中に、該上部工具の送り込み方向とは逆方
向に引き戻す、請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the inner bandage of the closing device is pulled back during feeding of the upper tool in a direction opposite to the feeding direction of the upper tool.
部で機械的又は電気的に結合する、請求項１又は２記載
の方法。3. The method as claimed in claim 1, wherein the drives for the two rotating tools are mechanically or electrically coupled outside the tool space.
外部で圧延前に加熱する、請求項１から３までのいずれ
か１項記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the workpiece or workpieces are heated before rolling outside the rolling mill.
傾斜して上下に配置された２つの回転する工具から成
り、しかも、成形された上部工具がその対称線の方向で
軸方向に送り込み可能であり、圧延工程中に変形加工を
施すべきワーク輪郭が、前記成形された上部工具と、該
工具と一緒に同時回転する少なくとも１つの閉鎖装置と
によって形成される閉じた空間内に配置されている形式
の、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法を実
施するための工具ユニットにおいて、閉鎖装置が、圧延
工程中に送り込み方向で見て、成形された上部工具
（３）に対して相対的にシフト可能に構成されたインナ
ーバンデージ（４）とアウターバンデージ（５）とから
成っていることを特徴とする、工具ユニット。5. The tool according to claim 1, comprising two rotating tools arranged one above the other so as to be inclined with respect to the contour of the bevel gear to be produced, and wherein the formed upper tool is axially oriented in the direction of its symmetry line. The workpiece profile to be fed and to be deformed during the rolling process is arranged in a closed space formed by said shaped upper tool and at least one closing device co-rotating with said tool. 5. A tool unit for carrying out the method according to claim 1, wherein the closing device comprises a shaped upper tool (3) as viewed in the feed direction during the rolling operation. A) a tool unit comprising an inner bandage (4) and an outer bandage (5) which are configured to be shiftable relative to (1).
（４）が、機械的又は液圧的に作用する調整装置を有し
ている、請求項５記載の工具ユニット。6. The tool unit according to claim 5, wherein at least the inner bandage of the closing device has a mechanically or hydraulically acting adjusting device.
なくとも歯溝を包囲している、請求項５又は６記載の工
具ユニット。7. Tool unit according to claim 5, wherein the closing device (4,5) surrounds at least the tooth space of the upper tool (3).
はワーク（10）に支持されている、請求項５から７まで
のいずれか１項記載の工具ユニット。8. The tool unit according to claim 5, wherein the inner bandage (4) is supported by the workpiece (10) at the start of rolling.
（２）と固着結合されている、請求項５から８までのい
ずれか１項記載の工具ユニット。9. The tool unit according to claim 5, wherein the outer bandage (5) is fixedly connected to the lower tool (2).
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| DE19617531 | 1996-05-02 | ||
| DE19617531.3 | 1996-05-02 | ||
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