用于通过挤压产生柱形工件的斜齿的成形方法和成形机技术

在用于通过挤压产生柱形工件的斜齿的成形方法的框架内，将成形工具(3)和工件毛坯(4)的在成形工具(3)和工件毛坯(4)的周向方向(7)上实施的相对运动与成形工具(3)和工件毛坯(4)的轴向成形运动相叠加。由于成形工具(3)和工件毛坯(4)的由轴向成形运动和周向方向上的成形运动的相互叠加而引起的成形

【技术实现步骤摘要】
用于通过挤压产生柱形工件的斜齿的成形方法和成形机


[0001]本专利技术涉及一种用于通过挤压产生柱形工件的斜齿的成形方法，
[0002]·
其中，设有塑形斜齿的成形工具及柱形工件毛坯以轴向成形运动相对于彼此在轴向方向上运动，并且
[0003]·
其中，由于成形工具和工件毛坯的轴向成形运动，在工件毛坯上产生工件的斜齿，其方式是，在成形工具和工件毛坯的轴向成形运动中，成形工具以塑形斜齿配合或嵌入到工件毛坯中。
[0004]此外，本专利技术还涉及用于实施上述方法的成形机以及用于在实施该方法时控制成形机的计算机程序。

技术介绍

[0005]带有斜齿的部件在许多应用中都有使用。例如，在驱动技术中，带有外部或内部斜齿的轴区段的斜齿轮或驱动轴都很常见。根据具体的应用情况，设置不同的齿形几何形状。
[0006]作为此种类型的现有技术，公开了所谓的“萨曼塔工艺”。该萨曼塔工艺用于制造设有斜齿的齿轮。在该工艺中，齿轮毛坯依次以直线的轴向运动通过设有塑形内部
‑
斜齿的模具压制。然而，用萨曼塔工艺生产的齿轮经常需要再加工，因为齿轮的质量不足以满足有关的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的任务是使得能够制造具有高质量的斜齿的构件。
[0008]根据本专利技术，所述任务由根据权利要求1的成形方法、根据权利要求8的成形机和根据权利要求15的计算机程序来解决。
[0009]在本专利技术的情况下，配备有塑形齿的成形工具和待加工的工件毛坯在轴向方向上以成形运动彼此相对运动，该成形运动与成形工具和工件毛坯彼此相对在其周向方向上实施的成形运动相叠加。成形过程的参数、如成形工具和工件毛坯的借助于本专利技术的成形机的进给驱动装置和旋转驱动装置产生的相对运动的相互协调的速度，可以根据具体应用情况通过经验来定义。要定义的工艺参数例如受到待成形工件毛坯的材料特性和待产生的斜齿轮的几何形状的影响。成形工具和工件毛坯的轴向相对速度以及成形工具和工件毛坯在周向方向上的相对速度的速度比也可以根据塑形和工件侧的斜齿的倾斜角来计算。
[0010]本专利技术的成形方法和成形装置使得能够通过挤压(Flieβpressen)来高质量地制造不同的齿形几何形状。例如，可以高质量地制造齿轮上的渐开线齿，例如用于形状配合的轴
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毂连接的楔齿。
[0011]对于本专利技术的成形机的进给驱动装置和旋转驱动装置可以考虑传统的可控驱动设计。
[0012]在成形过程期间和成形过程完成后，成形工具和工件毛坯的由轴向运动和周向方向上的运动引起的或合成的(resultierend)运动的方向可以颠倒。由于这个原因，本专利技术
的成形方法和本专利技术的成形机例如也适于在阶梯轴上产生外部
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斜齿。
[0013]本专利技术的计算机程序用于在执行本专利技术的成形方法时对本专利技术的成形机进行数字控制。
[0014]由从属权利要求2至7和9至14可以得到根据权利要求1的成形方法、根据权利要求8的成形机和根据权利要求15的计算机程序的特别的实施例。
[0015]权利要求2和9涉及本专利技术的成形工艺和本专利技术的成形机的变体，其特征是加工质量特别高。在根据本专利技术类型的所谓“递归”成形中，在工件的成形长度上区段地创建斜齿。在成形工具和工件毛坯相对于彼此实施的成形运动之后衔接有回程，在该回程中，成形工具和工件毛坯逆着前一个成形运动的方向相对于彼此运动，从而使得塑形齿处于工件毛坯的已成形区域中。随后进行成形工具和工件毛坯的另一成形
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相对运动。例如在DE 10 2006 037 091B3中描述了递归轴向成形的基本功能方式。
[0016]根据权利要求3和10，在本专利技术的有利的构型中，通过使待成形的工件毛坯和坐置于该工件毛坯上且设有塑形内部
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斜齿的成形模具同时在轴向和周向方向上相对彼此运动来产生外部
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斜齿。
[0017]根据权利要求4和11，在本专利技术的另一个有利的构型中设置的是，为了产生内部
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斜齿，要成形的工件毛坯和轴向沉入到该工件毛坯的柱形开口中且在其外侧设有塑形斜齿的成形心轴以轴向运动和与该轴向运动相叠加的周向运动彼此相对运动。要加工的工件毛坯例如是用于具有内部斜齿的空心轴的空心柱形轴坯。由于根据本专利技术可以使成形工具和工件毛坯的引起的成形运动的方向颠倒，所以本专利技术的方法和本专利技术的成形机尤其还允许在柱形盲开口的轴向壁上创建斜齿。在完成壁齿后，通过所述运动方向的颠倒将成形心轴从盲开口的内部移除。
[0018]为了产生成形工具和待成形的工件毛坯的引起的成形
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相对运动的在周向方向上延伸的分量，根据本专利技术，提供了各种可能性，在本专利技术的情况下，这些可能性可以替换地或共同地实现。
[0019]根据权利要求5和12，对于成形工具和工件毛坯，其中一个成形伙伴在周向方向上可自由旋转，另一个成形伙伴在周向方向上被抗扭转地固定。成形工具和工件毛坯在周向方向上的成形运动是由于成形工具上的塑形斜齿的倾斜角的适当尺寸设计并且由于成形工具和工件毛坯的轴向成形运动而产生的。在这种情况下，成形工具与进给驱动装置一起构成本专利技术的成形机的旋转驱动装置。
[0020]对于具体应用情况，要制造的工件上的斜齿的倾斜角以及由此产生的成形工具上的塑形斜齿的倾斜角是确定的。如果具体应用情况为倾斜角的尺寸设计留有余地，则可以为成形工具上的塑形斜齿的倾斜角选择特别适合于执行根据权利要求5所述的本专利技术方法的值。影响塑形斜齿的倾斜角是否适合于执行根据权利要求5所述的本专利技术方法的因素是，例如，塑形斜齿和工件毛坯的材料配对以及由此得出的在塑形斜齿和工件毛坯的接触面上的摩擦状况。
[0021]根据权利要求6和13，成形工具和工件毛坯的引起的成形
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相对运动的在周向方向上延伸的分量是由至少一个成形伙伴的马达驱动装置产生的。根据本专利技术，尤其电动和液压驱动装置都是可以考虑的。然而，替换地也可以选择将成形工具和工件毛坯的轴向相对运动与成形工具和工件毛坯在周向方向上实施的相对运动进行机械联动。
[0022]在本专利技术的根据权利要求7的方法和本专利技术的根据权利要求14的成形机的情况下，成形工具和工件毛坯在周向方向的成形运动可选择地基于成形工具上的塑形斜齿的相应尺寸设计产生，或者附加地通过至少一个成形伙伴的马达驱动装置产生。为此，监测可在周向方向上旋转运动的成形伙伴的旋转运动状态。例如，如果成形工具和要成形的工件毛坯的圆周
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相对运动首先基于该成形伙伴的轴向相对运动并且基于成形工具的塑形斜齿的倾斜角的相应尺寸设计产生，则例如当在监测可旋转运动的成形伙伴的旋转运动状态时发现可旋转运动的成形伙伴的旋转运动明显迟缓或甚至完全停顿时，就可以接通可驱动的成形伙伴的马达驱动器。当借助坐置于工件上的成形模具在工件上产生外部
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斜齿时，例如工件毛坯的由于制造公差而出现的外径增大会导致可旋转运动的成形伙伴的旋转运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于通过挤压产生柱形工件的斜齿(21，24)的成形方法，
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其中，设有塑形斜齿(16，26)的成形工具(3，25)及柱形工件毛坯(4)以轴向成形运动相对于彼此在轴向方向(6)上运动，并且
·
其中，由于成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动，在工件毛坯(4)上产生工件的斜齿(21，24)，其方式是，在成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动中，成形工具(3，25)以塑形斜齿(16，26)配合到工件毛坯(4)中，其特征在于，成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的在成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的周向方向(7)上实施的相对运动作为成形工具(3，25)和工件毛坯(4)在周向方向(7)上的成形运动与成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动相叠加，其中由于成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的由轴向成形运动和周向方向上的成形运动的相互叠加而引起的成形
‑
相对运动，在工件毛坯(4)上产生工件的斜齿(21、24)，其方式是，在成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的引起的成形
‑
相对运动中，成形工具(3，25)以塑形斜齿(16，26)配合到工件毛坯(4)中。2.根据权利要求1的成形方法，其特征在于，
·
由于成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动，在工件毛坯(4)上在成形长度上产生斜齿(21，24)，
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动分为成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的引起的成形
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部分运动，其中在成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的每个引起的成形
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部分运动中，在工件毛坯(4)上在成形长度的部分长度上产生斜齿(21，24)，并且
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成形工具(3，25)和工件毛坯(4)在两个相互跟随的引起的成形
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部分运动之间以在引起的成形
‑
部分运动的反方向上实施的回程运动相对于彼此运动。3.根据权利要求1或权利要求2的成形方法，用于产生柱形工件的外部
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斜齿(21)，其特征在于，
·
使用设有塑形内部
‑
斜齿(16)的成形模具作为成形工具(3)，所述成形模具在该成形模具和工件毛坯(4)的引起的成形
‑
相对运动中坐置于工件毛坯(4)上，并且
·
由于成形模具和工件毛坯(4)的引起的成形
‑
相对运动，在工件毛坯(4)上产生工件的外部
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斜齿(21)，其方式是，成形模具在该成形模具和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动中以塑形内部
‑
斜齿(16)配合到工件毛坯(4)中。4.根据权利要求1或权利要求2的成形方法，用于在工件的轴向延伸的柱形开口(23)的壁(22)上产生内部
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斜齿(24)，其特征在于，
·
使用设有塑形外部
‑
斜齿(26)的成形心轴作为成形工具(25)，所述成形心轴在该成形心轴(25)和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动中轴向地沉入到工件毛坯(4)的柱形开口(23)中，并且
·
由于成形心轴和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动，在工件毛坯(4)上产生工件的内部
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斜齿(24)，其方式是，在成形心轴和工件毛坯(4)的引起的成形
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相对运动中，成形心轴以塑形外部
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斜齿(26)配合到工件毛坯(4)中。5.根据前述权利要求之一的成形方法，其特征在于，
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)形成成形伙伴，并且
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)在周向方向(7)上的成形运动是通过以下方式产生
的，
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成形工具(3，25)和工件毛坯(4)中的一个成形伙伴被安装成能够在周向方向(7)上自由旋转，
‑
另一个成形伙伴在周向方向(7)上以抗扭转的方式被保持，并且
‑
由于成形工具(3，25)的塑形斜齿(16，26)的倾斜角(β)的相应设计并且由于成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动，可自由旋转地安装的成形伙伴以相对于另一个成形伙伴实施的旋转运动在周向方向(7)上被驱动。6.根据前述权利要求之一的成形方法，其特征在于，
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)形成成形伙伴，并且
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)在周向方向(7)上的成形运动是通过至少一个成形伙伴相对于另一个成形伙伴在周向方向(7)上被马达驱动而产生的。7.根据前述权利要求之一的成形方法，其特征在于，
·
成形工具(3，25)和工件毛坯(4)形成成形伙伴，
·
一个成形伙伴被设计成在周向方向(7)上可旋转运动的成形伙伴并且可选择地安装成能够在周向方向(7)上自由旋转或在周向方向(7)上被马达驱动，
·
另一个成形伙伴在周向方向(7)上以抗扭转的方式被保持，
·
在成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动期间，可旋转运动的成形伙伴的在周向方向(7)上存在的旋转运动状态受到监控，并且
·
根据可旋转运动的成形伙伴的被监控的旋转运动状态，通过以下方式产生成形工具(3，25)和工件毛坯(4)在周向方向(7)上的成形运动，
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由于成形工具(3，25)的塑形斜齿(16，26)的倾斜角的设计并且由于成形工具(3，25)和工件毛坯(4)的轴向成形运动，可旋转运动的成形伙伴作为可自由旋转地安装的成形伙伴以相对于另一个成形伙伴实施的旋转运动在周向方向(7)上被驱动，或
‑
可旋转运动的成形伙伴相对于另一个成形伙伴在周向方向(7)上被马达驱动。8.一种用于通过挤压产生柱形工件的斜齿(21，24)的成形机，其具有
·
成形工具(3，25)，该成形工具具有塑形斜齿(16，26)，
·
进给驱动装置(8)，借助于该进给驱动装置，成形工具(3，25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：菲尔斯系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：