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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING A HUB WITHOUT CUTTING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/018582
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method of producing without cutting a hub of a rotationally symmetrical gear part comprising the hub from a sheet metal blank or first draw by pressing with a pressing tool in the radial direction towards the axis of rotation, the workpiece being clamped on the press, between the work spindle and the movable stop, such that the raised portion is applied by a pressing tool on the outer periphery of the movable stop, the movable stop pin having a smaller outer diameter than the movable stop and a hole used to secure the blank on the working spindle having a smaller diameter than the outer diameter of the movable stop.

Inventors:
FRIESE UDO (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/002412
Publication Date:
May 07, 1998
Filing Date:
October 18, 1997
Export Citation:
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Assignee:
WF MASCHINENBAU BLECHFORMTECH (DE)
FRIESE UDO (DE)
International Classes:
B21D19/04; B21D22/16; (IPC1-7): B21D53/26; B21D22/16
Domestic Patent References:
WO1994020235A11994-09-15
Foreign References:
US4056291A1977-11-01
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL & HABBEL (M�nster, DE)
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Claims:
Patentansprüche:
1. 1Verfahren zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe aufweisenden rotationssymmetrischen Getriebe teiles aus einer Blechplatine oder einem Vorzug durch Drücken mittels eines Drückwerkzeuges in radialer Rich tung auf die Rotationsachse zu, wobei das Werkstück zwischen Hauptspindel und Vorsetzer an der Drückma schine derart eingespannt wird, da die Erhebung mittels eines Drückwerkzeuges auf dem Au enumfang des Vor setzers aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, da der Vorsetzerstift (5) einen geringeren Au endurchmes ser aufweist als der Vorsetzer (4) und da ein zur Fest legung der Platine an der Hauptspindel dienendes Loch (9) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Au endurchmesser des Vorsetzers (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, da das in der Platine (1) vorgesehene Loch (9) in sei nem Durchmesser dem Au endurchmesser des Vor setzerstiftes (5) entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, da der Vorsetzerstift (5) in die Hauptspindel (3) eingreift, aber in seiner Eindringtiefe in die Hauptspin del (3) um die Materialstärke der Blechplatine (1) be grenzt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da in der Blechplatine (1) kon l zentrisch zum Mittelpunkt eine umlaufende Sicke (2) aus geformt wird, deren Erhebung in Richtung des Vorsetzers weist und die auf den Au enumfang des Vorsetzers auf gefaltet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da eine im Loch (9) mündende Nut (10) in der Blechplatine (1) vorgesehen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da eine in ihrer Höhe und Breite der Nut (10) entspre chende Feder (11) in der Ausnehmung (8) des Vorsetzers (4) vorgesehen ist.
Description:
"Verfahren zur spanlosen Herstellung einer Nabe" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe aufweisenden rotations- symmetrischen Getriebeteiles gemä dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein gattungsbildendes Verfahren ist aus der WO 94/20235 be- kanntgeworden.

Hierbei wird eine Blechplatine durch Drücken mittels Drückrollen in ihrer Dicke verringert und zu einem von der Blechplatine vor- stehenden zylindrischen Vorsprung um einen die Blechplatine durchdringenden Werkzeugstift verformt Auch ist es bekannt, die Blechplatine zu einer Haube zu formen und dann die Hau- be durch Drücken um einen zentralen Werkzeugstift zu einem zylindrischen Vorsprung zu formen, der die Nabe bilden soll.

Bei beiden vorbekannten Verfahren wird die Fertigung einer Nabe eines aus einer Ronde gefertigten Getriebeteiles möglich, wobei die Materialgefügeveränderungen möglichst gering gehal- ten sind und au erdem dem Anwender die Möglichkeit gegeben

wird, die Wanddicke des Getriebeteiles ausgehend von gleicher Rondenstärke beliebig zu wählen.

Bei einem Getriebeteil soll der Nabenbereich dickwandig, der radiale Flächenbereich zwischen Nabe und eigentlichem Ge- triebeteil relativ dünn und der eigentliche Arbeitsbereich, bei- spielsweise die Au enverzahnung, wieder ralativ dick ausgebil- det sein. Ein solches Werkstück im Drückverfahren herzustel- len, bietet erhebliche Vorteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Inneren der gebil- deten Nabe im gleichen Arbeitsgang mit ihrer Bildung ma- terialeinheitlich eine Anschlagringkante zu schaffen, durch die z. B. ein einfaches Festlegen des Getriebeteiles auf die zuge- ordnete Welle ermöglicht wird.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe auf- weisenden Getriebeteiles zu schaffen, das im Nabenbereich eine besonders hohe Wandstärke und eine Anschlagringkante aufweist.

Diese Aufgaben werden durch die Lehre der Patentansprüche gelöst.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird vorgeschlagen, da der Vorsetzer oder Vorsetzerstift einen sich in radialer Richtung von der Au enseite des Vorsetzers erstreckenden Raum aufweist, in den der um das zentrische Loch befindliche Bereich der Blechplatine einlegbar ist, wobei die Möglichkeit besteht, da der Vorsetzer einen an den vorgenannten Raum angrenzenden Bereich aufweist, der einen grö eren Au endurchmesser auf- weist als der den Raum definierende Bereich, wobei dieser zu- sätzliche Raum aber einen kleineren Au endurchmesser auf- weist als der übrige Bereich des Vorsetzers. Bei dieser Anord- nung wird auch erreicht, da die gebildete Anschlagringkante

eine Dicke oder Stärke besitzt, die der Ausgangsdicke oder Stärke der Blechplatine entspricht.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird weiterhin vorgeschlagen, da in der Ausgangsplatine oder dem Ausgangsvorzug eine nach au en vorstehende Sicke geschaffen wird, die dann mittels Drückwerkzeugen auf dem Vorsetzer, der das Werkstück an der Spindel festlegt, aufgelegt wird. In diesem Bereich ist also die Nabe doppelwandig gegenüber dem übrigen Bereich des Ge- triebeteiles ausgebildet, wobei der übrige Bereich au erdem noch dadurch verdünnt werden kann, da Material durch die Drückrolle zum Nabenbereich hin gefördert wird.

Das so durch das erfindungsgemä e Verfahren gebildete Ge- triebeteil weist eine dicke Nabe auf, die, obwohl sie aus gefalte- tem Werkstoff besteht - eine hohe Festigkeit aufweist, wie dies die Praxis gezeigt hat. Die Bildung des Getriebeteiles erfolgt wenig kostenaufwendig.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, da durch das neue Verfahren in einem Arbeitsgang im Innenraum der zu bil- denden oder gebildeten Nabe eine Anschlagringkante geschaf- fen wird, die beispielsweise als Anlagekante für einen Kugella- gerring od. dgl. dienen kann. Weiterhin besteht aber nunmehr die Möglichkeit, in einem spanabhebenden Verfahren diese so gebildete Anschlagringkante in einem sich anschlie enden Ar- beitsverfahren zu entfernen, so da die Rückseite der Fläche des Getriebeteiles bis zur Kante des Innenraumes der Nabe ge- rade ausgebildet ist und so eine scharfe Eckkante geschaffen wird, die im Drückverfahren sonst nicht herzustellen wäre, wobei diese scharfe Eckkante in vielen Einsatzbereichen, insbesonde- re bei Präzisionsgetriebeteilen, die Anlagefläche dieser Seite des Getriebeteiles an irgendeinem anderen Getriebeteil ver- grö ert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in Fig. 1 in Seitenansicht geschnitten die Festlegung der Platine an einer Hauptspindel, Fig. 2 eine Blechplatine in Draufsicht, in Fig. 3 in Seitenansicht geschnitten die Festlegung der Platine an einer Hauptspindel, Fig. 4 ein Zwischenstadium der Bildung der Nabe, Fig. 5 die gebildete Nabe, Fig. 6 eine Fig. 4 ensprechende Darstellung einer Nabe ohne Anschlagringkante, Fig. 7 eine andere Ausführungsform einer Blechplatine und Fig. 8 in einer auseinandergezogenen Darstellungsweise eine gebildete Nabe mit dem Herstellungsver- fahren gebildeter Nut zur Festlegung auf einer Welle.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Blechplatine bezeichnet, die bei dem dar- gestellten Ausführungsbeispiel über einen Vorsetzerstift 5 eines Vorsetzers 4 an einer Hauptspindel 3 festlegbar ist. Zusätzlich wird die Blechplatine 1 über ein Widerlagerfutter 7 in ihrer Lage gesichert und bei der Durchführung des Drückverfahrens ein Auswandern der Blechplatine 1 über den Ausgangsdurchmesser der Blechplatine verhindert.

Bei 6 ist eine Drückrolle dargestelt, die im wesentlichen vom Au enumfang der Blechplatine 1 her auf das Zentrum der Blechplatine, d. h. auf den Vorsetzer 4 bzw. den Vorsetzerstift 5 hin geführt werden kann.

Aus Fig. 1 ist auch erkennbar, da der Vorsetzer 4 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Aufnahmeraum 8 aufweisen kann, in den Material der Blechplatine 1 beim Durchführen des Drückverfahrens durch die eine oder mehrere Drückrollen 6

einlegbar ist, so da sich der in der Zeichnung angedeutete zy- lindrische Vorsprung 16 bildet, aber in seiner Länge durch die stufenförmige Begrenzung des Aufnahmeraumes 8 begrenzt wird. Der Aufnahmeraum 8 wird dadurch geschaffen, da in die- sem Bereich der Vorsetzer 4 einen geringeren Au endurchmes- ser aufweist als in seinem übrigen, sich in der Zeichnung nach rechts erstreckenden Bereich.

Der Aufnahmeraum 8 ist nicht unbedingt erforderlich, schafft aber eine Anschlagkante für das aus der Blechplatine in diesen Bereich geführte Material, die verfahrenstechnisch sinnvoll ist.

Zusätzlich weist der Vorsetzer 4 einen Vorsetzerstift 5 auf, der einen geringeren Au endurchmesser aufweist als der Vorsetzer 4 oder - wenn vorhanden - der Aufnahmeraum 8, so da ein sich in radialer Richtung erstreckender Raum 12 gebildet wird, in welchem der dem zentrisch angeordneten Loch der Blechpla- tine 1 benachbarte Bereich der Blechplatine 1 einlegbar ist, so da dadurch eine Anschlagringkante 15 geschaffen wird, die nach endgültiger Bildung der Nabe von dem zylindrischen Vor- sprung 16 bzw. von dem Au enumfang des Vorsetzers 4 in das Innere der Nabe vorspringt und die zur Festlegung des endgül- tig gebildeten Getriebeteiles an der zugeordneten Welle dienen kann oder zur Auflage oder als Widerlager für einen Kugella- gerring od. dgl. dienen kann.

Diese Anschlagringkante 15 kann aber auch nach Fertigstellung der Nabe oder während der Fertigstellung der Nabe durch zu- sätzliche Bearbeitungsvorgänge spanlos entfernt werden, so da dann eine scharfe Ecke gebildet wird, auf der von der Nabe abgewandten Seite der Blechplatine, d. h. die Rückseite der Blechplatine geht in einem scharfkantigen, 90C aufweisenden Winkel in die Nabe über.

Hierdurch ist es also möglich, in einem Arbeitsgang materialein- heitlich aus einer Ausgangsblechplatine sowohl die gewünschte

Nabe, die auf die ggf. erforderliche Anschlagringkante 15 auszu- formen oder die scharfkantige Ecke herzustellen.

In Fig. 2 ist eine Blechplatine 1 dargestellt, die mittig bei M ein Loch 9 aufweist, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rund ausgebildet ist und konzentrisch um das Loch 9 verlaufend eine sich zum Betrachter hin vorwölbende Sicke 2 besitzt. Die- ser Materialvorsprung kann rund, eckig oder sonstwie ausgebil- det sein. Wichtig ist, da er einen Materialvorrat schafft. Diese Blechplatine 1 wird als Werkstück in eine Drückmaschine einge- spannt, von der eine Hauptspindel 3 und ein Vorsetzer 4 er- kennbar sind, wobei der Vorsetzer 4 mit einem Vorsetzerstift 5 das Loch 9 durchquert und dadurch die Blechplatine 1 an der Hauptspindel 3 festlegt.

Eine oder mehrere Drückrollen 6 werden beim Umlauf der Blechplatine 1 in radialer Richtung auf den Vorsetzer 4 zu ge- führt. In Fig. 2 ist deutlich die Sicke 2 erkennbar und weiterehin ist erkennbar, da der Vorsetzer 4 eine stufenförmige Ausneh- mung 8 aufweisen kann, deren axiale Länge und radiale Tiefe etwa der zu bildenden Nabe entspricht.

Fig. 3 zeigt auch, da eine weitere Ausnehmung 12 im Vorset- zer 4 oberhalb des Vorsetzerstiftes 5 die Möglichkeit gibt, den Randbereich der Blechplatine 1 um das Loch 9 herum festzule- gen, so da dieser Randbereich vor, während und nach der Formung der Sicke 2 zur Nabe eine Anschlagringkante 15 bil- det.

Ausgehend von der Darstellung in Fig. 3 bewirkt die radial auf den Vorsetzer 4 zu beaufschlagte Drückrolle 6 da die Sicke 2 in den Raum der Ausnehmung 8 hinein verformt wird und da- durch eine Materialfalte 14 (Fig. 5) innerhalb der Ausnehmung 8 biidet, die nach Entnahme des Werkstückes aus der Drück- maschine die Nabe des Werkstückes darstellt.

Die Anschlagringkante 15 dient zur Festlegung des Getriebetei- les auf einer nicht dargestellten Welle als Anschlagringkante z. B. für einen Kugellagerring oder wird anschlie end spanab- hebend entfernt.

Fig. 6 zeigt, da es auch möglich ist, den Vorsetzer 4 nur mit ei- ner Ausnehmung 8 auszubilden, so da dann die Materialfalte 14 in der Ausnehmung 8 gebildet wird, ohne da eine An- schlagringkante vorhanden ist.

Bei der Ausführungsform gemä den Fig. 7 und 8 ist in der Blechplatine 1 ausgehend von dem Loch 9, eine Nut 10 ausge- stanzt. Fig. 8 zeigt, da in der Ausnehmung 8 eine Feder 11 erhaben vorsteht und weiterhin in die Ausnehmung 12 ein Fede- relement 17 vorsteht, das bei eingesetztem Werkstück in der Drückmaschine in die Nut 10 der Blechplatine eingreifen kann.

Hierdurch wird ein Fertigteil geschaffen, das im Bereich der Na- be eine Nut aufweist, in die die auf der Welle vorgesehene Fe- der eingreifen kan.

In gleicher Weise ist es natürlich auch möglich, an die Material- falte 14 durch eine in der Ausnehmung 8 ausgebildete Nut eine Feder anzuformen, die mit einer entsprechenden Nut in der Welle des Getriebes zusammenwirken kann.