专利名称：带有或不带齿部轮廓的旋转对称的工件的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对于基本上旋转对称的工件、尤其是带有齿部轮廓的 工件进行无屑式生产的方法，此外，还涉及由该方法所制造的工件。
技术背景迄今为止，从现有技术所公知的、以无屑成形加工方式来生产旋转对称的 工件(譬如盘形齿轮)的方法，其首要特征在于，使用高成本的模具。由此在 变形过程中将出现高的变形九该变形力将在模具中引起应九并使局部达到 极限的缺口应力峰值，从而使模具的使用寿命受到消极影响，并因此而使成本 增加。此类传统方法的一种例子被叫做轴向模具轧制(Axialgesenkwaken)。在这 里，所有待成形加工的材料体积必须从一开始就被安方文到成形模具之间，并且 必须被相应地进行预先成形处理，而这额外地扩大了工作消耗。此外，在轴向 模具轧制过程中，模具的安装角度必须保持在一个精确的控制范围内，而其它 参数，譬如轧制速度也必须引起注意，而这些自然地又会使生产过程进一步复 杂化。发明内容本发明的任务在于，仓隨一种用于制造基本上旋转对称的工件、尤其是带 有齿部轮廓的基本上旋转对称的工件的方法，该方法能使加工处理过程更简单， 更决速，并能有效降低成本。该任务通过具有禾又利要求1特征的方法得以解决。优选的实施例可由从属 权利要求中得出。根据本发明的用于通过对原料进行变形加工来生产基本上旋转对称的工件 的方法使用一给定形纟犬凹模和一能够旋转的压模，其中所述凹模具有沿其中心 轴线的孔。在这里，原料通过所述凹模的孔而被导入，并且压入到凹模和旋转 着的压具之间，从而使原料相应于凹模的轮廓由中心轴线向外流动。因此，工 件的制造只要通过一道工序就能完成。根据尺度精度和表面品质的要求，机械式修整或校准都是可行的。相比于传统方法，在这里通ait入到凹模中的材料 流和压具的旋转产生了只是很小的变形力，从而可降低对压具的要求，并可因 此而降低成本费用。由于无屑地实现所述变形，已完工的工件的纤维走向也就 极为有利，并可纟合予工件更好的机械性能。该方法更进一步以有利的方式的特征在于，原料能被连续地受到控制地导 入到凹模和压具之间的空间内。从而，单位时间内待变形加工的原料量能与给定的变形割牛达到最佳匹配，这也就附加地4妙; 需的变形力保持在限度以内。按照一种有利的实施方式，凹模被固定i舰行支承。因此，变形加工仅由 材料的进料率和压具的转速来决定，从而可对于该方法进行简单的并成本有效 的控制。凹模也可{，以可围绕旋转轴线转动的方式进行支承，这为对于'变形过程 的控制提供了新的可行性，但原贝1让又不会<妙万述控制复杂化。为了得到其它的控制可行性，凹模转速的控制"继与压具的转速无关地受到控制，但凹模也可与旋转着的压具非强制(zwangfrei)地同步旋转。因此， 凹模和压具间出现的摩擦力能够得至啦制，这导致特别均匀的材料流，并因此 使终端产品的性能得以改善。在本发明的一种优选实施方式中，压具的转速n以^/或者压具和凹模间的 距离a在变形加工期间进行调整。从而，即使在操作程序已经运行时，^ f幼口 工也能与出现的实际情况相适应。对于这种应用情况来说压具和凹模中待变形加工的工件之间的摩擦面保 持有高的摩擦力，可使凹模中心轴线和压具的旋转轴线对其。然而，当需要低 摩擦力，或者说更小的摩擦面时(譬如在生产大工件时)，可以按照另一种t^ 的实施方式，使压具的旋转轴线对于凹模中心轴线以一种偏心度e进行偏置。 偏心值可以最好如lt战行调节，使旋转的压具振荡地绕待变形的工件区域的中 心轴线转动。在此所述偏心值与待变形加工的原材料或者待完工工件的外部尺 寸相匹配。所述振荡可示例性地通过压具的径向进给运动而得到。此外，减小 摩擦面还有这种好处，即由于只是局部接触，所需的变形力就较小，从而，变 形过程也就只需消耗相对较少的能量。为使凹模实31最佳变形加工，在一种优选的实施方式中，凹模具有一种最 好进行了轮廓化的边界(Berand皿g)。因此，根据本发明的方法对带有齿部轮廓的工件的无屑生产特别有利。通过在变形过程中所述均匀的材料流以及在凹 模中的充模，因此可使工件得至橢确的端面轮廓，譬如端面齿廓。在进料或挤压阶段，优选对原料进行加热。从而，使原料的流动特性得以 改善，并因此使变形力进一步减小。不仅实心原料、而且甚至空心原料也能按照根据本发明的方法进行变形加 工。也就是说，原料优选以实心或管状形式经过凹模的孔而被导入到凹模和压 具之间的空间内。因此，对于原料在凹模中实现反向流动也是可能的。压具优选具有一种对称或非对称的压具轮廓。完工工件的侧面由凹模的形 状或轮廓决定，而M使用具有对称或不对称的轮廓的压具，可对于另一侧的 皿产生各式各样的影响。一种利用根据本发明的无屑式方法而制造的工件，其特征在于一种对于已被变形加工的表面轮廓基本上平行的、连续的(durchgaengigen)、且无中断的 纤维走向(Faserveriauf)。这样的纤维走向育^I多提高材料承载能力、使用寿命和 无误差性，并能因此使工件的质量在整体上得以提高。此外，完工工件原则上 能在很短的时间内被生产出来，而这对工件性价比(Kosten-Nutzen-VeiMltnis) 具有积极影响。
以下将通过一个实施例，并借助于图1对本发明进行描述。 图1显示了本发明涉及方法中所使用的凹模和压具的简化透视图，其中表 明了材料的流程。
具体实施方式
图1描绘了一种简化的压具构造图，该图显示了凹模1和安置于其上的压 具2。凹模具有一M其中心轴线的孔11 ， 一齿部轮廓12和一处在指向压具一 侧的边界13。压具以转速n转动，而压具和凹模间的距离a能够通皿给运动 进行调整。原料3在冲头(图中未画出)作用下，以一种^M度连续地J4A 到孔ll中(箭头S方向)，从那里所述原料被挤压到凹模轮廓12和压具2之间 的空间内。通过所述挤压作用，以及对原料起作用的压具的旋转运动，原料沿 着凹模的轮廓向夕卜在径向上流动，直至原料基于边界13而最终将凹模的模壳填 满，并由此而制造出完成的工件。在这里，距离a也能与凹模中的原料量相匹 配。所述进料如lt战行控制，使被挤压的原料量与在给定条件下变形所需的原料量相一致。以下权利要求所公开的方法提供了这样一种可能性，即通过无屑式变形加 工，由实心或管状原材料制造出带有或不带齿部轮廓的旋转对称的工件。借助 于以上所述实施例，本领域技术人员无疑可得到更多的处于本发明范围内的有 利实施方式。
权利要求
1.用于借助于给定形状的凹模(1)和能够旋转的压具(2)对原料(3)进行变形加工，从而制造出基本上旋转对称的工件的方法，其中凹模沿其中心轴线具有孔(11)，所述方法包括以下步骤通过凹模的孔导入原料；将原料挤压到凹模与旋转着的压具之间，从而使原料相应于凹模的轮廓(12)从中心轴线向外流动。
2. 按照权利要求1所述的方法，其中原料被连续可控地导入。
3. 按照权利要求1或2所述的方法，其中凹模被固定地支承。
4. 按照权利要求1或2所述的方法，其中凹模能够绕旋转轴线转动iM行 支承c
5. 按照权利要求4所述的方法，其中凹模的,与压具的转速无关地穀IJ 控制。
6. 按照权利要求4所述的方法，其中凹模与旋转的压具非强制地同步旋转。
7. 按照前述权利要求中任意一项所述的方法，其中在变形加工期间，对于 压具的转速n以^/或者压具离开凹模的距离a进行调整。
8. 按照前述权利要求中任意一项所述的方法，其中压具的旋转轴线到凹模 的中心轴线育^)多以一种偏心量e进4亍偏置。
9. 按照权利要求8所述的方法，其中偏心量被调整为，可使旋转的压具振 荡地绕凹模的中心轴线转动。
10. 按照前述权禾腰求中任意一项所述的方法，其中凹模具有优选的轮廓 化的边界(13)。
11. 按照前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述原料在进料和挤 压阶段被加热。
12. 按照前述权利要求中任意一项所述的方法，其中原料以实心或管状形 式被导入。
13. 按照前述权利要求中任意一项所述的方法，其中压具具有一种对称或 非对称的压具轮廓。
14. 利用按照权利要求1至13中任意一项方法所制造的工件，其特征在于，工件具有对于经变形加工所得到的表面轮廓基本上平行的、连续的以及无中断 的纤维。
全文摘要
借助于给定形状的凹模(1)和旋转的压具(2)对原料(3)进行变形加工从而制造出基本上旋转对称的工件的方法，其中凹模(1)具有沿其中心轴线的孔(11)，将执行以下步骤通过凹模(1)的孔(11)导入原料(3)；将原料(3)挤压到凹模(1)与旋转刀具(2)之间，从而使原料(3)相应于凹模(1)的轮廓从中心轴线向外流动。
文档编号B21J5/08GK101247906SQ200580051048
公开日2008年8月20日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年7月12日
发明者M·普鲁萨克 申请人:Cdp印地冶炼厂有限责任公司