SE527643C2 - Förfarande och anordning för tillverkning av detaljer som uppvisar kuggar - Google Patents

Description

527 643 konstruktioner, genom att bearbeta och forma kuggarna av en speciellstålplåt gjord av en ultrahöghållfast sträckpressad eller sträckbockad produkt av stål, som utgöres av ett metallämne av järn, som legerats med krom nickel och kol i förutbestämda proportioner, vilket metallämne under en sträckpressnings- eller en bockningsoperation plastiskt kallbearbetas under en förutbestämd temperatur för åstadkommande av ett kraftigt ökat deformationshårdnande av stålet, varvid mycket slitstarka och lätta kuggar erhålles.

Tack vare uppfinningen kan man nu tillverka detaljer som uppvisar kuggar såsom kugghjul, kuggband, kuggstänger, axelknutar eller liknande för skapande av' hårda, slitstarka kuggar av en ultrahöghållfast sträckpressad eller sträckbockad produkt av stål, som utgöres av ett metallämne av järn, som legerats med krom nickel och kol i förutbestämda proportioner, vilket omnämns i bl. a. publikation WO 03/076100, vilket metallämne under en sträckpressnings- eller en bockningsoperation plastiskt kallbearbetas under en förutbestämd temperatur för åstadkommande av ett kraftigt ökat deformationshårdnande av stålet. Enligt uppfinningen bearbetas detaljerna fram i en stålplåt, som är tillverkad av det nämnda stålet. Stålplåten är anordnad vid ett pressverktyg, som i är anbringad vid ett verktyg, som uppvisar en form, som skall ge form åt kuggarna i ett steg 1, varvid verktyget uppvisar kuggformationer som bildar upphöjda toppar med mellanliggande vågdal. I ett steg 2 förflyttas pressverktyget med en rörelse i en riktning mot stålplàtens utbredningsyta och formar/deformerar 527 643 denna mot verktyget, varvid en kuggformation med toppar och med en mellanliggande vågdal bildas. Då etableras i ett steg 3 dragningar/sträckningar i stålplåten, företrädesvis mellan topparna och vågdalarna. Då skapas en avsevärd förhöjd hållfasthet och en högre sträckgräns i kuggarna jämfört med det ingående metallämnets sträckgräns.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen uppvisar pressverktyget en kilformation, som utför en rörelse i riktningen längs vågdalen mellan topparna med sin spetsigare del pekande i riktningen, som då gradvis deformerar materialet, varvid stålplåten också gradvis strâcks ut och får en i huvudsak jämn tjocklek vid formandet av detaljen. Vid den föredragna utföringsformen, innan steg 1 inträffar, kan stålplåten stärkas extra, varvid försträckts i ett förberedande förfarande, genom att låta sträckpressa stålplåten, så att dess utbredningsyta tänjs ut. Detta kan då ske i mot ett bullformat formverktyg med hjälp av ett motsvarande mot formverktyget passande hålformat pressverktyg, varvid stålplåten sträcks ut till en. bullformation vid sträokpressningen, så att stålplåtens utbredningsyta tänjes ut. Man kan också försträcka stålplåten extra i ett andra förberedande förfarande, genom att låta stàlplåtens utbredningsyta vara utformad som en rörformation, som inifrån och ut tänjes ut med ett konformat pressverktyg. Detaljerna stansas helt eller delvis ur stålplåtens utbredningsyta i en förutbestämd och form, i samband med något eller några av stegen 1-3, för att sedan utgöra hela eller delar av t.ex. kugghjul med eller utan integrerad låsbricka, kuggband, snedställda eller rundade kuggar, att 527 643 utgöra hela eller delar av t.ex. en axelknut.

Urstansade detaljer kan enligt uppfinningen utföras med spindelliknande ben, varvid detaljerna hänger samman med stålplåten i dessa ben, så att de lätt kan flyttas med stålplåten för vidare bearbetning till detaljer vid ett förutbestämt tillfälle, där de lätt kan lösgjöras från stålplåten genom att de rivs av. Vid sammanställning av en färdig produkt, är detaljerna kompletterbara med andra material såsom plast, komposit av olika slag eller liknande, för att åstadkomma avsedd slitstyrka på kuggarna som t.ex. lätthet, smidighet, låg friktion på andra ställen i. den färdiga produkten, såsom i. t.ex. ett kugghjul med kuggarna gjorda enligt förfarandet och i övrigt gjorda i nylon kompletterat med t.ex. kolfiber. Detaljerna kan utföras så att kuggarna är anordnade på ett kugghjul vars upphöjda toppar pekar i en axiell riktning tvärs utbredningsytan vid kugghjulets periferiområde. Kuggarna kan också vara anordnade på ett kugghjul, varvid de upphöjda topparna och vågdalarna i utbredningsytan bildar vågor, som utbreder sig radiellt i huvudsak från kugghjulets centrumområde till periferiområdet varvid kugghjulet är skapat att användas som t.ex. en slirkoppling. De största fördelarna med uppfinningen blir således att man genom förfarandet åstadkommit en billig och enkel bearbetning som i förfarandet ger mycket starka, draghållfasta, hårda och lätta kuggar, som utstår slitage under lång tid.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hjälp av några föredragna utföringsexempel, på vilka 527 643 fig. 1 visar en perspektivvy av ett en stålplåt, som skall formas med hjälp av ett verktyg, som uppvisar kuggar med toppar och vågdalar, fig.2 visar olika detaljer med kuggar i perspektiv tillverkade efter förfarandet enligt uppfinningen, där delfigur a) visar ett kugghjul, b) en kuggstång, c) en slirkoppling fig.3 visar en perspektivvy av ett förfarande av en försträckning av stålplåten innan förfarandet enligt steg 1, fig.4 visar en perspektivvy ett andra förfarande av en försträckning av stålplåten innan förfarandet enligt steg 1, fig.5 visar en sidovy av en färdig produkt där kuggarna ingår som en del av denna.

Såsom framgår av fig. 1 visas en del av förfarandet för tillverkning av detaljer 21, som bearbetas fram i en stålplåt 1 mot dess utbredningsyta 9, som är tillverkad av stålet 14. Med hjälp ett pressverktyg 7 med en kilformation 19, som rör sig i en riktning 8 mot verktyget 6, som uppvisar kuggformationer 10' och vågdalar 11' i mellan toppar 12', för formning av kuggarna 5 enligt fig. 2 och 5.

Såsom enligt fig. 2 och fig. 5 visas olika detaljer 21, som kan utgöra delar av en färdiga produkter 22 med kuggarna 5 med olika kuggformationer 10 med upphöjda toppar 12 och mellanliggande vågdalar 11. I delfigur a) visas ett kugghjul 2 med kuggarna 5 527 643 anordnade i kugghjulets 5 periferiområde 25.

Delfigur b) visar ett kuggband 3, som också kan vara en kuggstång 4. Delfigur c) visar en slirkoppling 28 där de upphöjda topparna 12 sträcker sig radiellt från dess centrumområde 27 till dess periferiområde 25 som bildar vågor 26.

Såsom framgår av fig. 3 visas hur sträckpressningen sker mot ett bullformat formverktyg 15, mot ett hålformat pressverktyg 16, varvid stålplåten 1 sträcka ut till en bullformation 17. En urstansning i stålplåtens 1 utbredningsyta 9 uppvisar ett spindelliknande ben 24 för avlägsnade av detaljen 21.

Såsom framgår av fig. 4 försträckts stålplåten 1 extra i ett andra förberedande förfarande, genom att låta sträckpressa stålplåten 1, som är utformad som en rörformation 18 inifrån och ut med ett konformat pressverktyg 20, varvid stålplåtens 1 utbredningsyta 9 tänjes ut.

Såsom framgår av fig. 5 visas att detaljen 21 utgör åtminstone en del av en färdig produkt 22 , varvid detaljen 21 är kompletterbar med andra material 23 än stålplåten 1.

Claims (1)

1. 527 643 Patentkrav. LFörfarande för tillverkning av detaljer (21) som uppvisar kuggar (5) såsom kugghjul (2), kuggband (3), kuggstänger (4), axelknutar eller liknande för skapande av hårda, slitstarka kuggar (5) av en ultrahöghållfast sträckpressad eller sträokbockad produkt av stål (14), som utgöres av ett metallämne av järn, som legerats med krom nickel och kol i förutbestämda proportioner, vilket metallämne under en sträckpressnings- eller en bockningsoperation plastiskt kallbearbetas under en förutbestämd temperatur för åstadkommande av ett kraftigt ökat deformationshårdnande av stålet, kännetecknat av att detaljerna (21) till minst någon del bearbetas fram i en stålplåt (1), som är tillverkad av stålet (14) med hjälp av minst ett pressverktyg (7), varvid i. ett steg l stilplåten (1) är anordnad vid minst ett verktyg (6), som uppvisar en form, som på minst något ställe skall ge form åt kuggarna (5) av utvalda delar av stålplåten (1), varvid i ett steg 2 pressverktyget (7) med minst en rörelse i en riktning mot stålplåtens utbredningsyta (9), formar/deformerar denna mot verktyget (6), varvid åtminstone en kuggformation (10) med minst två upphöjda toppar (12) och med minst en mellanliggande vågdal (11) bildas eller är under bildande, varvid i ett steg 3 dragningar/sträckningar i stålplåten (1) etableras, företrädesvis mellan topparna (12) och vågdalarna (11), varvid en avsevärd förhöjd hållfasthet och/eller en högre stråckgräns 527 643 erhålles på något minst ett ställe i kuggarna (5) jämfört med det ingående metallämnets sträckgräns. . För-farande enligt patentkrav 1 , k ä. n n e t e c k n a t av att verktyget (6)/pressverktyget (7) uppvisar kuggformationer (10') med minst två upphöjda toppar (12') med. minst en mellanliggande vågdal (l1') för bearbetning av stålplåten (1). Förfarande enligt patentkrav 1 och 2, kännetecknat av att i steget 2 uppvisar pressverktyget (7) på minst något ställe minst en kilformation (19), varvid rörelsen går i riktningen (8) längs vågdalen (l1') mellan de upphöjda topparna (12'), varvid kilformationen (19) med sin spetsigare del är pekande i riktningen (8), varvid kilen (19) gradvis defcrmerar materialet, varvid stålplåten (1) också gradvis sträcka ut och får en i huvudsak jämn tjocklek vid formandet av detaljen (21). Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att innan steg 1 inträffar har stålplåten (1) förstrâckts extra i ett förberedande förfarande, genom att låta sträckpressa minst en stålplåt (1), varvid stålplåtens utbredningsyta (9) tänjts ut. Förfarande enligt patentkrav 4, känn e te ckna t av att sträckpressningen sker mot minst ett bullformat formverktyg (15), företrädesvis med hjälp av minst ett motsvarande mot formverktyget (15) passande hålformat pressverktyg (16), varvid stålplåten (1) sträcka 9. 527 643 9 ut till en bullformation (l'7) vid aträokpressningen, varvid stålplåtens (1) utbredningsyta (9) tänj ts ut . Förfarande enligt patentkrav 4 , kånneteoknat av att innan steg 1 inträffar har stålplåten (1) försträckts extra i ett andra. förberedande förfarande , genom att låta sträokpressa en stàlplåt (1) utformad som en rörformation (18) inifrån och ut med ett konformat preaaverktyg (20) , varvid stålplåtens (1) utbredningayta (9) tänjts ut. Förfarande enligt patentkrav 1, 3, 4, 5 och 6 kännetecknat av att detaljerna (21), i samband med något eller några av stegen 1-3, helt eller delvis stansas ur stålplåtens (1) utbredningsyta (9) i en förutbestämd och form för att sedan utgöra hela eller delar av detaljen (21). Förfarande enligt patentkrav '7 , känneteoknat av att uratansningen i stålplitens (1) utbredningsyta (9) uppvisar minst ett spindelliknande ben (24), varvid detaljerna (21) hänger samman med stålplåten (1), varvid de lätt kan flyttas med stålplåten (1) för vidare bearbetning till detaljer (21) vid minst ett förutbestämt tillfälle, varvid de lätt kan lösgjöraa från atàlplåten (1), genom att brytas av] Förfarande enligt något av patentkraven ovan, kännetecknat av att detaljen (21) utgör 527 643 10 åtminstone en del av en färdig produkt (22), varvid detaljerna (21) är kompletterbara med andra material (23) såsom plast, komposit av olika slag eller liknande, för att åstadkomma avsedd slitstyrka på kuggarna (5) och dessutom, en ökad lätthet, smidighet, låg friktion på andra ställen i den färdiga produkten (22). Förfarande enligt minst något eller några av patentkraven ovan , k ä n n e t e c k n a t a v att kuggarna (5) är anordnade på ett kugghjul (2) och vars upphöjda toppar (12) pekar i en axiell riktning tvärs utbredningsytan (9) vid kugghjulets periferiområde (25). Förfarande enligt minst något eller några av patentkraven ovan , k ä n n e t e c k n a t a v att kuggarna (5) är anordnade på ett kugghjul (2), varvid dess upphöjda toppar (12) och vågdalar (11) i utbredningsytan (9) varvid denna bildar vågor (26), som 'utbreder sig radiellt i. huvudsak från kugghjulets (2) centrumområde (27) till periferiområdet (25), varvid kugghjulet (2) är skapat att användas som t.ex. en slirkoppling (28).