CN117157157A - 用于生产具有齿形轮廓的部件的方法以及工具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产具有齿形轮廓(5)的部件(10)的方法。在第一步骤中，将部件坯件(1)***工具装置(4)的安装件(2)中，以用于在工具装置(4)的按压部分(3)沿竖向运动方向(V)的运动期间接收按压力，并且在第二步骤中，使用经由连结杆(8)联接至按压部分(3)的旋转本体(7)将齿形轮廓(5)按压到部件坯件(1)中，其中，当按压部分(3)沿运动方向(V)移动时，旋转本体(7)沿部件坯件(1)的方向被按压并且沿着部件坯件(1)滚动，使得形成齿形轮廓(5)。本发明还涉及一种用于生产部件(10)的工具装置(4)。

Description

用于生产具有齿形轮廓的部件的方法以及工具装置

技术领域

本发明涉及一种用于生产具有齿形轮廓的部件/传动部件、优选地齿条的方法。该部件还优选地被设计为在机动车辆中(例如，在转向机构中)使用的转向杆。

背景技术

通常，已经已知了各种冷成形方法，在各种冷成形方法中，待机械加工的部件保持在滚动工具的至少两个间隔开的部件之间，并且根据待机械加工的部件的几何形状来定形状。对此的示例从DE 1 237 051 A、US 716241A和US2 782 663 A中已知。

然而，在从现有技术已知的方法的情况下，已经发现的是，用于制造带齿部件的所使用工具装置和方法以相对复杂的方式实现。

因此，本发明的目的是使用可能最简单的手段在部件上产生齿形轮廓。

发明内容

根据本发明，这通过权利要求1的主题来实现。因此，要求保护一种用于生产具有齿形轮廓的部件的方法，其中，在第一步骤a)中，将部件坯件***工具装置的安装件中，以在工具装置的按压部分沿竖向运动方向移动时接收按压力，并且在第二步骤b)中，使用经由连结杆(在连接杆/连杆的意义上)联接至按压部分的旋转本体将齿形轮廓按压到部件坯件中，其中，旋转本体在按压部分沿运动方向的运动期间于部件坯件的方向上被按压并且沿着部件坯件滚动，使得形成齿形轮廓。

因此，该目的通过权利要求9的主题的根据本发明的工具装置来实现，其中，所要求保护的工具装置被设计成用于生产具有齿形轮廓的部件并且该工具装置具有能够竖向移动的按压部分、准备用于接纳部件坯件的安装件、旋转本体以及将旋转本体与按压部分联接的连结杆，其中，连结杆将旋转本体连接至按压部分，使得在按压部分竖向移动以形成齿形轮廓时，旋转本体沿部件坯件的方向被按压并且沿着部件坯件/部件坯件的外周滚动。

齿形轮廓的这种生产意味着部件的最终定形状需要尽可能少的部件。在一方面，这显著简化了工具装置的结构，并且在另一方面，尽可能高效地实现了制造过程。特别地，为了实现不同的齿部，优选地仅旋转本体必须更换。

其他有利的实施方式通过从属权利要求被要求保护，并且在下面更详细地解释。

因此，还有利的是，旋转本体(优选地在旋转本体的径向外侧上)直接具有齿形轮廓的阴模。这进一步简化了结构，其中，通过直接按压旋转本体抵靠部件坯件来将齿形轮廓按压到部件坯件中。

此外，有利的是，工具装置实现为渐进式工具/渐进式按压件。因此，形成了特别精确的齿形轮廓。

如果渐进式工具被设计成使得齿形轮廓在多个阶段中形成，则制造效率增加。

因此，还有利的是，齿形轮廓在多个冷成形阶段中形成，其中，每个冷成形阶段具有经由连结杆联接至按压部分的旋转本体。这进一步提高了生产效率。

在这方面，还有利的是，各个冷成形阶段的旋转本体在齿部直径和/或齿部深度方面不同。

如果部件坯件是长形的、例如作为齿条坯件，并且在第一步骤中(关于部件坯件的纵向轴线)与按压部分的竖向运动方向成一定角度***，则旋转本体可以以尽可能小的磨损沿着部件坯件滚动。

还有利的是，部件坯件(关于部件坯件的纵向轴线)在第一步骤a)中以相对于水平平面成20°与50°之间、优选地25°与35°之间、约30°的角度***。该水平平面又垂直于按压部分的竖向运动方向。这导致旋转本体以尽可能小的磨损被接纳在连结杆上。

还有利的是，旋转本体在旋转本体的滚动运动中于壳体中被导引，该壳体进一步优选地连接至接纳安装件的基部。这导致旋转本体的牢固安装。

在这方面，还有利的是，旋转本体借助于支承轴连接至连结杆并且/或者在壳体中被导引(优选地与按压部分的竖向运动方向成一定角度)。

如果旋转本体——该旋转本体优选地实现为滚子——在其外周的仅一部分上具有齿形轮廓的负形状，则该旋转本体可以被尽可能牢固地支承。

更优选地，旋转本体被设计成形成不规则的齿形轮廓。

换句话说，根据本发明，冷成形的齿条优选地在多级工具中生产，其中，齿形轮廓通过定形状的滚子(旋转本体)的滚动来生产，并且其中，按压件(按压部分)的竖向运动经由连接杆(连结杆)转换为滚动运动。因此存在由滚子展现的轮廓，使得该轮廓被按压到工件中，其中，滚子经由一种类型的连接杆移动。

附图说明

在下文中，现在参照附图更详细地解释本发明。

在附图中：

图1示出了根据优选示例性实施方式的根据本发明设计和使用的局部图示的工具装置的侧视图，其中，***工具装置中的旋转本体以及将该旋转本体联接至能够竖向移动的按压部分的连结杆清晰可见，

图2示出了根据图1的机械工具在旋转本体和将借助于该旋转本体进行机械加工的部件坯件的区域中的详细立体图，

图3示出了借助于根据图1的工具装置生产的齿条的立体图，以及

图4示出了用于使用根据图1的工具装置来实现根据本发明的生产方法的示意性流程图。

具体实施方式

附图本质上仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。

图3示出了已经完全使用根据本发明的方法制造的呈齿条的形式的部件10。部件10具体地实现为转向杆并且因此优选地在机动车辆的转向***中使用。然而，在根据本发明的其他实施方式中，部件10还实现为被设计为具有齿形轮廓5的另一部件10，例如实现为齿轮。

在本实施方式中，成品部件10由于其设计为齿条而在纵向截面中具有齿形轮廓5，该齿形轮廓在该图3中被示出为螺旋齿。然而，在图1和图2中，齿形轮廓5被示出为直齿，其中，原则上，最多样化的齿部/齿形轮廓5、优选地还有不规则的齿形轮廓5可以使用下述制造方法来实现。

在图1和图2中，图示了被设计成实现根据本发明的方法的工具装置4，借助于该工具装置可以生产根据图3的部件10。工具装置4实现为渐进式工具/渐进式按压件。可以在图1中看到生产阶段。

图1示出的是，工具装置4具有基部14，该基部限定水平平面12/在该水平平面12中延伸。按压部分3可以相对于基部14沿竖向运动方向V、即垂直于水平平面12的方向移动。当工具装置4处于操作中时，按压部分3的运动产生/传递形成齿形轮廓5的成形力。

在基部14上接纳有安装件2，该安装件设计成支承由按压部分3传递的按压力。安装件2还设计成使得待生产的部件坯件1(此处呈齿条坯件的形式)可以与运动方向V成一定角度被夹紧，并且在图1中也已经被夹紧在该位置中。在图1中示出的部件坯件1的夹紧状态下，该部件坯件1关于该部件坯件的纵向轴线15被夹紧/***成相对于水平平面12成30°的角度11倾斜。

提供了呈滚子形式的旋转本体7——该旋转本体具有齿形轮廓5的阴模6——以用于通过冷成形来形成齿形轮廓5。旋转本体7以可旋转的方式被支承在根据连接杆***的连结杆8的一个端部处。连结杆8用于将旋转本体7的运动联接至按压部分3。因此，连结杆8通过连结杆的背离旋转本体7的端部以可旋转的方式附接至按压部分3。

此外，旋转本体7在工具装置4的壳体9中被导引成能够沿着经夹紧的部件坯件1的纵向轴线15移动。在这方面，如在图2中可以看到的，例如，旋转本体7接纳在支承轴13上。该支承轴13在壳体9中被导引，其中，支承轴的区域从旋转本体7突出并且也安装在连结杆8上。

已经证明特别有利的是，连结杆8设计有两个臂，并且一个臂在旋转本体7的每一侧安装在支承轴13上。

根据本发明，旋转本体7因此经由连结杆8保持在按压部分3上，使得按压部分3的竖向运动(沿着运动方向V的运动)导致旋转本体7以旋转本体的阴模6(也被称为负轮廓)直接按压/压入到部件坯件1上/到部件坯件中，并且因此通过冷成形来压制齿形轮廓5。同时，旋转本体7在按压部分3的运动期间沿着部件坯件1沿着运动方向V滚动。

在图4中示意性地图示了根据本发明的方法。在第一步骤a)中，将部件坯件1夹紧/***安装件2中。随后，在第二步骤b)中，将齿形轮廓5以已经描述的方式定形状。因此，齿形轮廓5通过下述方式来形成：通过将按压部分3朝向部件坯件1移动并且因此通过将旋转本体7按压到部件坯件1中。

在该上下文中，应当指出的是，齿形轮廓5优选地在多个单独的制造阶段/冷成形阶段中形成。在这种情况下，不同尺寸的旋转本体7优选地在多个站/冷成形阶段(位于图1中的附图的平面的后面或前面)处***，这些旋转本体又经由相应的连结杆8连接至按压部分3。旋转本体7特别地在旋转本体的阴模6的齿部直径或齿部深度上不同。因此，在第一部分步骤中，齿形轮廓5优选地产生有第一深度，并且在至少一个另外的第二步骤中，齿形轮廓5进一步形成/产生有第二深度。因此，可以实现任何数目的冷成形阶段，直到最终完成根据图3的部件10并且该部件在步骤c)中从工具装置4移除。

附图标记列表

1部件坯件

2安装件

3按压部分

4工具装置

5齿形轮廓

6阴模

7旋转本体

8连结杆

9壳体

10部件

11角度

12水平平面

13支承轴

14基部

15纵向轴线

V竖向运动方向

Claims (10)

1.一种用于生产具有齿形轮廓(5)的部件(10)的方法，在第一步骤中，将部件坯件(1)***工具装置(4)的安装件(2)中，以用于在所述工具装置(4)的按压部分(3)沿竖向运动方向(V)***时接收按压力，并且在第二步骤中，使用经由连结杆(8)联接至所述按压部分(3)的旋转本体(7)将所述齿形轮廓(5)按压到所述部件坯件(1)中，所述旋转本体(7)在所述按压部分(3)沿所述运动方向(V)的运动期间于所述部件坯件(1)的方向(R)上被按压，并且沿着所述部件坯件(1)滚动，使得形成所述齿形轮廓(5)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转本体(7)直接具有所述齿形轮廓(5)的阴模(6)、优选地在外周上直接具有所述齿形轮廓的阴模。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述工具装置(4)实现为渐进式工具。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，所述齿形轮廓(5)在多个冷成形阶段中形成，其中，每个冷成形阶段具有经由连结杆(8)联接至所述按压部分(3)的旋转本体(7)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各个冷成形阶段的所述旋转本体(7)在齿部直径和/或齿部深度方面不同。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于，所述部件坯件(1)是长形的，并且在所述第一步骤中与所述按压部分(3)的所述竖向运动方向(V)成一定角度***。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，在所述第一步骤中，所述部件坯件(1)以相对于水平平面(12)成20°与50°之间的角度(11)***。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转本体(7)在所述旋转本体的滚动运动中于壳体(9)中被导引。

9.一种用于生产具有齿形轮廓(5)的部件(10)的工具装置(4)，所述工具装置具有能够竖向移动的按压部分(3)、准备用于接纳部件坯件(1)的安装件(2)、旋转本体(7)以及将所述旋转本体(7)与所述按压部分(3)联接的连结杆(8)，所述连结杆(8)将所述旋转本体(7)连接至所述按压部分(3)使得在所述按压部分(3)竖向移动以形成所述齿形轮廓(5)时，所述旋转本体(7)沿所述部件坯件(1)的方向被按压并且沿着所述部件坯件(1)滚动。

10.根据权利要求9所述的工具装置(4)，其特征在于，所述旋转本体(7)借助于支承轴(13)连接至所述连结杆(8)并且/或者在壳体(9)中被导引。