專利名稱：帶有或不帶齒部輪廓的旋轉對稱的工件的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對于基本上旋轉對稱的工件、尤其是帶有齒部輪廓的 工件進行無屑式生產(chǎn)的方法，此外，還涉及由該方法所制造的工件。
技術背景迄今為止，從現(xiàn)有技術所公知的、以無屑成形加工方式來生產(chǎn)旋轉對稱的 工件(譬如盤形齒輪)的方法，其首要特征在于，使用高成本的模具。由此在 變形過程中將出現(xiàn)高的變形九該變形力將在模具中引起應九并使局部達到 極限的缺口應力峰值，從而使模具的使用壽命受到消極影響，并因此而使成本 增加。此類傳統(tǒng)方法的一種例子被叫做軸向模具軋制(Axialgesenkwaken)。在這 里，所有待成形加工的材料體積必須從一開始就被安方文到成形模具之間，并且 必須被相應地進行預先成形處理，而這額外地擴大了工作消耗。此外，在軸向 模具軋制過程中，模具的安裝角度必須保持在一個精確的控制范圍內，而其它 參數(shù)，譬如軋制速度也必須引起注意，而這些自然地又會使生產(chǎn)過程進一步復 雜化。發(fā)明內容本發(fā)明的任務在于，倉隨一種用于制造基本上旋轉對稱的工件、尤其是帶 有齒部輪廓的基本上旋轉對稱的工件的方法，該方法能使加工處理過程更簡單， 更決速，并能有效降低成本。該任務通過具有禾又利要求1特征的方法得以解決。優(yōu)選的實施例可由從屬 權利要求中得出。根據(jù)本發(fā)明的用于通過對原料進行變形加工來生產(chǎn)基本上旋轉對稱的工件 的方法使用一給定形纟犬凹模和一能夠旋轉的壓模，其中所述凹模具有沿其中心 軸線的孔。在這里，原料通過所述凹模的孔而被導入，并且壓入到凹模和旋轉 著的壓具之間，從而使原料相應于凹模的輪廓由中心軸線向外流動。因此，工 件的制造只要通過一道工序就能完成。根據(jù)尺度精度和表面品質的要求，機械式修整或校準都是可行的。相比于傳統(tǒng)方法，在這里通ait入到凹模中的材料 流和壓具的旋轉產(chǎn)生了只是很小的變形力，從而可降低對壓具的要求，并可因 此而降低成本費用。由于無屑地實現(xiàn)所述變形，已完工的工件的纖維走向也就 極為有利，并可纟合予工件更好的機械性能。該方法更進一步以有利的方式的特征在于，原料能被連續(xù)地受到控制地導 入到凹模和壓具之間的空間內。從而，單位時間內待變形加工的原料量能與給定的變形割牛達到最佳匹配，這也就附加地4妙; 需的變形力保持在限度以內。按照一種有利的實施方式，凹模被固定i艦行支承。因此，變形加工僅由 材料的進料率和壓具的轉速來決定，從而可對于該方法進行簡單的并成本有效 的控制。凹模也可{，以可圍繞旋轉軸線轉動的方式進行支承，這為對于'變形過程 的控制提供了新的可行性，但原貝1讓又不會<妙萬述控制復雜化。為了得到其它的控制可行性，凹模轉速的控制"繼與壓具的轉速無關地受到控制，但凹模也可與旋轉著的壓具非強制(zwangfrei)地同步旋轉。因此， 凹模和壓具間出現(xiàn)的摩擦力能夠得至啦制，這導致特別均勻的材料流，并因此 使終端產(chǎn)品的性能得以改善。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，壓具的轉速n以^/或者壓具和凹模間的 距離a在變形加工期間進行調整。從而，即使在操作程序已經(jīng)運行時，^ f幼口 工也能與出現(xiàn)的實際情況相適應。對于這種應用情況來說壓具和凹模中待變形加工的工件之間的摩擦面保 持有高的摩擦力，可使凹模中心軸線和壓具的旋轉軸線對其。然而，當需要低 摩擦力，或者說更小的摩擦面時(譬如在生產(chǎn)大工件時)，可以按照另一種t^ 的實施方式，使壓具的旋轉軸線對于凹模中心軸線以一種偏心度e進行偏置。 偏心值可以最好如lt戰(zhàn)行調節(jié)，使旋轉的壓具振蕩地繞待變形的工件區(qū)域的中 心軸線轉動。在此所述偏心值與待變形加工的原材料或者待完工工件的外部尺 寸相匹配。所述振蕩可示例性地通過壓具的徑向進給運動而得到。此外，減小 摩擦面還有這種好處，即由于只是局部接觸，所需的變形力就較小，從而，變 形過程也就只需消耗相對較少的能量。為使凹模實31最佳變形加工，在一種優(yōu)選的實施方式中，凹模具有一種最 好進行了輪廓化的邊界(Berand皿g)。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法對帶有齒部輪廓的工件的無屑生產(chǎn)特別有利。通過在變形過程中所述均勻的材料流以及在凹 模中的充模，因此可使工件得至橢確的端面輪廓，譬如端面齒廓。在進料或擠壓階段，優(yōu)選對原料進行加熱。從而，使原料的流動特性得以 改善，并因此使變形力進一步減小。不僅實心原料、而且甚至空心原料也能按照根據(jù)本發(fā)明的方法進行變形加 工。也就是說，原料優(yōu)選以實心或管狀形式經(jīng)過凹模的孔而被導入到凹模和壓 具之間的空間內。因此，對于原料在凹模中實現(xiàn)反向流動也是可能的。壓具優(yōu)選具有一種對稱或非對稱的壓具輪廓。完工工件的側面由凹模的形 狀或輪廓決定，而M使用具有對稱或不對稱的輪廓的壓具，可對于另一側的 皿產(chǎn)生各式各樣的影響。一種利用根據(jù)本發(fā)明的無屑式方法而制造的工件，其特征在于一種對于已被變形加工的表面輪廓基本上平行的、連續(xù)的(durchgaengigen)、且無中斷的 纖維走向(Faserveriauf)。這樣的纖維走向育^I多提高材料承載能力、使用壽命和 無誤差性，并能因此使工件的質量在整體上得以提高。此外，完工工件原則上 能在很短的時間內被生產(chǎn)出來，而這對工件性價比(Kosten-Nutzen-VeiMltnis) 具有積極影響。


以下將通過一個實施例，并借助于圖1對本發(fā)明進行描述。 圖1顯示了本發(fā)明涉及方法中所使用的凹模和壓具的簡化透視圖，其中表 明了材料的流程。
具體實施方式
圖1描繪了一種簡化的壓具構造圖，該圖顯示了凹模1和安置于其上的壓 具2。凹模具有一M其中心軸線的孔11 ， 一齒部輪廓12和一處在指向壓具一 側的邊界13。壓具以轉速n轉動，而壓具和凹模間的距離a能夠通皿給運動 進行調整。原料3在沖頭(圖中未畫出)作用下，以一種^M度連續(xù)地J4A 到孔ll中(箭頭S方向)，從那里所述原料被擠壓到凹模輪廓12和壓具2之間 的空間內。通過所述擠壓作用，以及對原料起作用的壓具的旋轉運動，原料沿 著凹模的輪廓向夕卜在徑向上流動，直至原料基于邊界13而最終將凹模的模殼填 滿，并由此而制造出完成的工件。在這里，距離a也能與凹模中的原料量相匹 配。所述進料如lt戰(zhàn)行控制，使被擠壓的原料量與在給定條件下變形所需的原料量相一致。以下權利要求所公開的方法提供了這樣一種可能性，即通過無屑式變形加 工，由實心或管狀原材料制造出帶有或不帶齒部輪廓的旋轉對稱的工件。借助 于以上所述實施例，本領域技術人員無疑可得到更多的處于本發(fā)明范圍內的有 利實施方式。
權利要求
1.用于借助于給定形狀的凹模(1)和能夠旋轉的壓具(2)對原料(3)進行變形加工，從而制造出基本上旋轉對稱的工件的方法，其中凹模沿其中心軸線具有孔(11)，所述方法包括以下步驟通過凹模的孔導入原料；將原料擠壓到凹模與旋轉著的壓具之間，從而使原料相應于凹模的輪廓(12)從中心軸線向外流動。
2. 按照權利要求1所述的方法，其中原料被連續(xù)可控地導入。
3. 按照權利要求1或2所述的方法，其中凹模被固定地支承。
4. 按照權利要求1或2所述的方法，其中凹模能夠繞旋轉軸線轉動iM行 支承c
5. 按照權利要求4所述的方法，其中凹模的,與壓具的轉速無關地穀IJ 控制。
6. 按照權利要求4所述的方法，其中凹模與旋轉的壓具非強制地同步旋轉。
7. 按照前述權利要求中任意一項所述的方法，其中在變形加工期間，對于 壓具的轉速n以^/或者壓具離開凹模的距離a進行調整。
8. 按照前述權利要求中任意一項所述的方法，其中壓具的旋轉軸線到凹模 的中心軸線育^)多以一種偏心量e進4亍偏置。
9. 按照權利要求8所述的方法，其中偏心量被調整為，可使旋轉的壓具振 蕩地繞凹模的中心軸線轉動。
10. 按照前述權禾腰求中任意一項所述的方法，其中凹模具有優(yōu)選的輪廓 化的邊界(13)。
11. 按照前述權利要求中任意一項所述的方法，其中所述原料在進料和擠 壓階段被加熱。
12. 按照前述權利要求中任意一項所述的方法，其中原料以實心或管狀形 式被導入。
13. 按照前述權利要求中任意一項所述的方法，其中壓具具有一種對稱或 非對稱的壓具輪廓。
14. 利用按照權利要求1至13中任意一項方法所制造的工件，其特征在于，工件具有對于經(jīng)變形加工所得到的表面輪廓基本上平行的、連續(xù)的以及無中斷 的纖維。
全文摘要
借助于給定形狀的凹模(1)和旋轉的壓具(2)對原料(3)進行變形加工從而制造出基本上旋轉對稱的工件的方法，其中凹模(1)具有沿其中心軸線的孔(11)，將執(zhí)行以下步驟通過凹模(1)的孔(11)導入原料(3)；將原料(3)擠壓到凹模(1)與旋轉刀具(2)之間，從而使原料(3)相應于凹模(1)的輪廓從中心軸線向外流動。
文檔編號B21J5/08GK101247906SQ200580051048
公開日2008年8月20日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權日2005年7月12日
發(fā)明者M·普魯薩克 申請人:Cdp印地冶煉廠有限責任公司