DE3506035A1

DE3506035A1 - Verfahren zur herstellung eines zahnrades

Info

Publication number: DE3506035A1
Application number: DE19853506035
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Berchem and Schaberg GmbH
Current assignee: Berchem and Schaberg GmbH
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1986-08-21
Also published as: DE3506035C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Her-
stellung eines Zahnrades, wobei ein Zahnradrohling vorgeformt, der Zahnradrohling in eine Rohlingaufnahme einer Presse eingelegt sowie die Verzahnung an dem mittels kraftbetätigten Niederhalter und kraftbetätigten Gegenhalter festgeklemmten Zahnradrohling im Wege des Warmschneidens erzeugt wird. - Zahnrad steht im Rahmen der Erfindung insofern im verallgemeinerten Sinne, als auch Wellen mit angeformter Vollverzahnung oder Teilverzahnung umfaßt sind. Die Temperatur des Zahnradrohlings beim -Warmschneiden entspricht der Schmiedetemperatur des Werkstoffes. Sie liegt z. B. bei etwa 10000 C, kann aber auch höher oder tiefer liegen.
Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen wird ein Zahnradrohling vorgeformt, der die Form einer zylindrischen Scheibe aufweist. Es handelt sich z. B. um entsprechende Stahlblechzuschnitte oder Rundknüppelabschnitte. Die Verzahnung wird ein- oder zweistufig im Wege des Warmschneidens geformt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen kann nicht ausgeschlossen werden, daß an den Zahnspitzen Rißbildung auftritt. Die Rißbildung tritt insbesondere dann auf, wenn es sich um die Herstellung von Zahnrädern großer Dicke handelt. Die Ursache der Rißbildung ist wenig erforscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß störende Rißbildung an den Zahnspitzen nicht mehr auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß ein Zahnradrohling im Gesenk vorgeformt wird, der einen umlaufenden Außengrat aufweist, daß der mit dem Außengrat versehene, festgeklemmte Zahnradrohling mit Hilfe einer vorlaufenden Abgratmatrize auf Fertigmaß abgegratet wird, und daß mit einer der Abgratmatrize nacheilenden Zahnprofilmatrize das Zahnprofil zumindest in bezug auf den Zahngrund maß genau geschnitten und beim Abgraten und Zahnprofilschneiden der Abgrat sowie der damit verbundene, verdrängte und geschnittene Zahnprofilwerkstoff vom ausweichenden Gegenhalter gehalten werden. -Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß sich beim Gesenkschmieden des Zahnradrohlings ein besonderer, im äußeren Randbereich weitgehend durch den Außengrat bestimmter Faserverlauf einstellt, der überraschenderweise bewirkt, daß die beschriebene Rißbildung unterdrückt wird, wenn die weitere Ausformung so erfolgt, daß der Ab grat sowie der verdrängte und geschnittene Zahnprofilwerkstoff verbunden bleiben und auf dem Gegenhalter gleichsam geführt werden. Der Außengrat soll nicht zu dünn sein. Die Beeinflussung des Werkstoffflußes und damit des Faserverlaufes durch Gratgestaltung ist an sich bekannt (J. Mech. Work. Technol. 9,9 1984, 1, S. 37-52), hat jedoch zur Weiterentwicklung des gattungsgemäßen Verfahrens nichts beigetragen. Auch im Zahngrund tritt bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise störende Rißbildung nicht auf. Als Werkstoff eignet sich insbesondere eine Stahllegierung der Richtanalyse 0,7 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,7 bis 2,2 Gew.-% Cr, 0,3 bis 0,6 Gew.-% Mo, 0,5 bis 2,2 Gew.-% Ni, bei maximal 0,45 Gew.-% C, Rest Eisen und übliche Beimengungen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das Fertigmaß im Übergangsbereich zwischen Außengrat und Zahnradrohling geschnitten. Der Zahnradrohling kann mit Hilfe des Außengrates in der Rohlingaufnahme positioniert werden. Es emfpiehlt sich, das Verfahren so zu führen, daß im Bereich der Zahnflanken ein Schleifauftrag stehen bleibt. Dieser wird später abgeschliffen, und zwar mit extrem geringen Toleranzen nach Maßgabe der Abwälzbewegungen, die an den Zahnflanken der im übrigen beliebig profilierten Zähne auftreten. Zweckmäßigerweise wird mit gekühlten Werkzeugen gearbeitet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtete Presse, linke Hälfte und rechte Hälfte in verschiedenen Funktionsstellungen.
Die in der Figur dargestellte Presse hat zunächst den üblichen Aufbau mit Tisch 1, Stößel 2, Führung 3 für den Stößel 2 und nicht gezeichnetem, z. B. hydraulischen oder mechanischen Antrieb. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören fernerhin die Rohlingaufnahme 4, ein Gegenhalter 5, ein Lochstempel 6, ein Niederhalter 7, eine Abgratmatrize 8, eine Zahnprofilmatrize 9.
Der Zahnradrohling 10 wird in die Rohlingaufnahme 4 der Presse eingelegt. Mit Hilfe des kraftbetätigten Niederhalters 7 und des ebenfalls kraftbetätigten Gegenhalters 5 wird der Zahnradrohling 1Q festgeklemmt. Die Verzahnung wird an dem Zahnradrohling 10 im Wege des Warmschneidens erzeugt. Die Figur macht deutlich, daß mit einem Zahnradrohling 10 gearbeitet wird, der einen umlaufenden Außengrat 11 aufweist. Er wurde im Gesenk vorgeformt. Der mit dem Außengrat 11 versehene, festgeklemmte Zahnradrohling 10 wird mit Hilfe der vorlaufenden Abgratmatrize 8 auf Fertigmaß abgegratet. Mit der der Abgratmatrize 8 nacheilenden Zahnprofilmatrize 9 wird das Zahnprofil, zumindest in bezug auf den Zahngrund maßgenau, geschnitten. Beim Abgraten und beim Zahnprofilschneiden werden der Ab grat sowie der damit verbundene, verdrängte und geschnittene Zahnprofilwerkstoff von dem Gegenhalter 5 gehalten. - Die einzige Figur links zeigt den Funktionszustand beim Einlegen des Zahnradrohlings 10. In der Figur rechts ist das erfindungsgemäße Verfahren praktisch abgeschlossen. Vergleicht man den linken und den rechten Teil der Figur, so erkennt man, daß das Fertigmaß beim Abgraten im Übergangsbereich zwischen Außengrat 11 und Zahnradrohling 10 maßgenau geschnitten wird. Aus der Figur links erkennt man, daß der Zahnradrohling 10 mit Hilfe des Außengrates 11 in der Rohlingaufnahrne positioniert wird.

Claims

"Verfahren zur - Herstellung eines Zahnrades" P atentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades, wobei ein Zahnradrohling vorgeformt, der Zahnradrohling in eine Rohlingaufnahme einer Presse eingelegt sowie die Verzahnung an dem mittels kraftbetätigten Niederhalter und kraftbetätigten Gegenhalter festgeklemmten Zahnradrohling im Wege des Warmschneidens erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnradrohling im Gesenk vorgeformt wird, der einen umlaufenden Außengrat aufweist, daß der mit dem Außengrat versehene, festgeklemmte Zahnradrohling mit Hilfe einer vorlaufenden Abgratmatrize auf Fertigmaß abgegratet wird, und daß mit einer der Abgratmatrize nacheilenden Zahnprofilmatrize das Zahnprofil zumindest in bezug auf den Zahngrund maßgenau geschnitten und beim Abgraten und Zahnprofilschneiden der Ab grat sowie der damit verbundene, verdrängte und geschnittene Zahnprofilwerkstoff vom ausweichenden Gegenhalter gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigmaß im Übergangsbereich zwischen Außengrat und Zahnradrohling geschnitten wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradrohling mit Hilfe des Außengrates in der Rohlingaufnahme positioniert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zahnflanken ein Schleifauftrag stehengelassen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit gekühlten Werkzeugen gearbeitet wird.