专利名称：用于在工件上无屑地轴向成型地构造齿部的方法和装置的制作方法
用于在工件上无屑地轴向成型地构造齿部的方法和装置本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于在工件上无屑地轴向成型地构造齿部的装置，其具有夹紧在夹紧环中的凹模，该凹模具有内部凹口和设置在内部凹口上的用于成型的第一制齿型面。本发明还涉及一种按照权利要求11的前序部分所述的用于在工件上无屑地构造齿部的方法。用于无屑制造型材尤其是齿部的方法已经通过DE 10 2007 019 706 Al已知。通过这种已知方法应避免齿部成型末端处有屑料堆形成。出于这种目的，工件按照已知方法通过第一工具从第一侧开始加工，然后所述工件借助第二工具从第二侧开始成型。根据DE 199 29 639 B4已知一种轴-轮毂连接装置，其中在完成制齿后滚压工具沿轴的周向进行滚切运动，因此通过径向按压在齿部导出处减小齿的宽度。根据US 5，829，911 Al已知一种用于无屑地成型轴以便在轴上构成外齿的方法。根据US 2008/0115552已知一种用于无屑地在轴上构造齿部的方法。在该已知的方法中建议加载振动以构造齿部，即，将工件上的设计用于制齿的初始区域设计为圆锥形加厚的。根据DE 20 2006 012 170 Ul已知一种用于成型工件的装置，该装置具有用于控制包括工具的进给设备的进给和退出的调整装置，用于确保该装置的顺序相连的成型步骤是不同的。此外在DE 22 25 466中描述了一种用于通过深冲制造由板材构成的滑轮或齿轮的装置。其使用了多个凹模部段，其中所述部段具有分级的大小，以便能够在多个阶段中循序渐进地加工。最后，根据DE 10 2004 042 917 Al已知一种用于修正多边形型材的斜角错误的
方法和装置。设置在工件(例如轴)上的外齿(尤其是外部插齿)例如用于在交通运输工具的传动链的变速器中传递扭矩。这种轴是大批量制造的构件，其外齿必须分别引入到参与扭矩传递的另一构件的内齿中。为了这种引入需要费时的工作步骤，因为轴的外齿必须与内齿精确对齐地定向，否则两个齿部不能接合。因此如果在接合时外齿相对内齿具有转向角错位，则两个构件不能接合并且必须转动两个构件之一直到转向角错位在很大程度上减小至零，由此才能接合。在两个零件之一的齿的整个长度上减小齿宽以提高接合时的间隙并不是令人满意的解决方案，因为这在出现交替载荷时会产生噪音，还会导致严重的磨损问题。两个零件更简单的接合能够通过以下方式实现，即，在两个零件之一上减小齿在进入配合齿的导入区域处的齿宽，也就是所述齿在导入区域处设计为尖状收缩的，也就是说在齿部的各个齿的齿面之间构造出角。为了在齿上构造尖部已知的是，例如对借助轴向成型构成的齿部进行切削加工，或者例如根据前述DE 199 29 639 B4已知的那样，借助滚压工具对齿部在进入配合齿的导出区域处的齿进行加工。在两种方法中，在构造各齿部后还需要对已经制成的齿部进行另外的加工，不言而喻这明显提升了加工耗费和加工成本，而且增长了用于加工具有齿部的构件的生产周期。由此出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种装置，其能够避免对已经制成的齿轮在另一道用于加工导入区域中的齿尖的工序中的耗费的加工。此外提供一种用于无屑地构造齿部的方法，所述齿部的齿在导入区域处逐渐变窄。为了解决所述技术问题，本发明在装置方面具有如权利要求1所述的特征。其中有利的设计方案在其它权利要求中描述。此外，为了解决所述技术问题，本发明在方法方面具有如权利要求11所述的特征。本发明提供一种用于在工件上无屑地轴向成型地制造齿部、尤其是插齿的装置，该装置具有夹紧在夹紧环中的凹模，该凹模具有内部凹口和设置在内部凹口上的用于成型的、尤其用于形成插齿的第一制齿型面，以及与用于成型的第一制齿型面间隔布置的用于成型的、尤其用于形成插齿的第二制齿型面，所述第二制齿型面在与第一制齿型面间隔的区域中具有间距逐渐变小的侧向面，所述侧向面使形成于工件上的侧向齿面相互缩窄靠拢地，尤其是只在局部轴向部段中相互缩窄靠拢地成型。所述工件优选由金属材料构成或者在按照本发明地成型的区域中含有金属材料。所述第一和第二制齿型面尤其可以是不同的或不相似的。第二制齿型面尤其不仅用于扩展或加深工件上已经由第一制齿型面成型的结构，而是优选仅部分改变该结构。换句话说，第二制齿型面与第一制齿型面的区别在于，第二制齿型面在由第一制齿型面形成的结构上构造出其它结构，其中，所述其它结构尤其与已形成的结构不同。所述装置除了第一成型制齿型面还具有第二成型制齿型面，该第二成型制齿型面(沿工件的进给方向观察或者从第一成型制齿型面的端面出发观察)与第一成型制齿型面间隔地布置。尤其在将工件导入该装置时，工件可以首先与第一成型制齿型面接触，然后与第二成型制齿型面接触。借助第一制齿型面通过在工件上的轴向成型构造出齿部，尤其是插齿。如果工件继续穿过所述凹模的内部凹口运动，则已经形成的齿部的沿工件进给方向的前部区域与第二成型制齿型面接触，其使已经形成于工件上的侧向齿面逐渐缩窄地成型。因此，第一制齿型面和第二制齿型面之间的间距确定了能够在工件上形成的齿部的纵向长度，在所述工件的前部区域进入第二制齿型面的区域之前，在该区域中通过工具逐渐缩窄靠拢的齿面使已经形成的工件齿面成型为逐渐缩窄靠拢的形状，即工件的齿面至少在导出的区域中成型为尖状收缩的，也就是说在工件的齿的齿面之间形成内角，这是由工件上的塑性变形导致的。通过这种方式，借助按照本发明的装置能够在唯一的工序中在工件上制造出具有尖状收缩的齿的齿部，尤其是插齿，而为此不需要通过切削或无屑的成型对借助轴向成型制造的工件齿部进行进一步加工。也就是所述工件能够通过按照本发明的装置在唯一的工序中制造完成。按照本发明的一种扩展设计规定，所述第二制齿型面设置在与凹模间隔布置并且夹紧在夹紧环中的第二凹模上。因此可以相互独立地制造两个凹模并且将它们相互间隔地夹紧在夹紧环中，所述夹紧环用于将齿部制造成所期望的长度。当期望轴向齿部的纵向长度相应较短时，该间距可减小到零。本发明还规定，第二制齿型面具有朝远离所述第一制齿型面的方向延伸的、带有成型齿的导入区域，所述成型齿的侧向齿面之间的间距逐渐变窄，这是工件通过已经轴向成型的齿部进入第二凹模中的区域。通过在导入区域中成型齿的齿面之间的间距变小，使得在两个凹模之间可能存在的较小角度偏差不会对已形成的齿部的质量造成不利的影响。与第二凹模的导入区域相连的是校准区域，其在第二制齿型面的齿的侧向面之间具有在很大程度上保持相同的间距，该校准区域侧向包围工件齿部的已经形成的齿并且因此防止所述齿部在受到轴向力作用时被墩压，该轴向力作用出现在工件齿部的齿之后的成型过程中。与第二制齿型面的校准区域相连的是在第二成型制齿型面的齿的侧向齿面之间具有逐渐变窄的间距的成型区域。当形成于工件上的齿部的齿进入第二制齿型面的成型区域时，在工件齿上发生塑性变形，工件齿的侧向齿面在变形后相向运动，也就是工件齿在前部区域具有尖部。因此，在齿部(尤其是插齿)上设计具有尖部的工件(例如轴)能够轻易地插入内齿中，而在轴的外齿和轴所应该插入的构件的内齿之间的转向角错位不会对接合过程产生不利影响。这样制成的轴的外齿不必在其转向角方面与构件的内齿精确地定向，可能出现的转向角错位是可接受的并且不会阻碍轴和构件之间的接合过程。本发明按照一种扩展设计规定，所述第二制齿型面与第一制齿型面对齐地定位。为此可以按照本发明的一种扩展设计规定，第一和第二凹模在相互对置的端面上配设有用于容纳使所述凹模对齐地定向的棱键的凹槽。所述棱键用于使两个凹模对齐地定向，两个凹模之间可能存在的微小的转向角错位不会对齿部的制造质量产生负面影响，因为第二成型制齿型面在进入区域具有如前所述的导入区域，该导入区域具有相向收缩延伸的成型齿齿面。两个凹模可以由硬质金属制成并且由夹紧环以很大程度相同的径向预紧力预紧，为此，夹紧环可具有圆锥形的内部凹口，两个外侧形状互补并且表面互补的圆锥形凹模在预紧力作用下嵌入该内部凹口中。为了调整适配两个凹模之间的轴向间距，按照本发明的一种扩展设计，设置配设有位于径向外侧的凹槽的中间环，前述用于使所述凹模相互对齐定向的棱键能够容纳在该凹槽中并且中间环配设有用于使润滑剂通过的径向钻孔。因此在齿部进入第二制齿型面的导入区域之前，润滑剂到达工件上，当在尖部成型之后将工件从第二制齿型面中抽出并且再次运动穿过第一制齿型面时，润滑剂再次到达工件上。通过所述齿部再次穿过第一制齿型面的运动，轴向定向的齿面可能具有的侧向变形在通过第二成型制齿型面构成尖部时被再次补偿。如前所述，所述夹紧环内部和所述凹模外部设计为圆锥形，由此通过夹紧环和凹模的相对移动径向预紧凹模和第一、第二制齿型面。也就是说，径向预紧能够通过改变所述构件之间的相对移动进行修正，并且通过沿装置轴向设置的间隔套筒调整，两个凹模以及位于其间的中间环可相对该间隔套筒轴向预紧。径向预紧一方面对于尺寸稳定性和借助按照本发明装置制造的齿部的质量有重要意义，另一方面也需要径向预紧来避免径向膨胀对由硬质金属制成的凹模造成损伤。为使润滑剂能够到达凹模之间的位于夹紧环内部凹口内部的区域，所述夹紧环还配备至少一个用于润滑剂的通孔。按照本发明的一种扩展设计还规定，所述装置具有含内部凹口的圆柱形支座，其中可以装入夹紧环和两个凹模以及间隔套筒，并且所述支座也具有至少一个用于将润滑剂导入所述凹模之间的区域的通孔。因此所述装置是整体的组件，其中通过使用具有不同或相同内径的各种夹紧环，可以与具有不同外径或不同外齿的工件和可轻易更换的凹模适配。本发明还提供一种用于在工件上无屑地形成齿部的方法，其中通过按照本发明的方法可以通过唯一的成型工序在工件上制造出齿上具有尖部的齿部，而不需要为此利用比成型所需工具更多的工具进行切削或无屑的加工。为此本发明提供一种用于在工件上无屑地形成齿部(尤其是插齿)的方法，该方法借助待成型工件和具有用于成型的第一制齿型面的凹模之间的相对运动实现，所述相对运动借助所述工件和所述凹模之间的轴向移动实现，以便通过工件的区域在凹模第一制齿型面上的轴向变形构造所述齿部，该方法具有以下步骤-使所述工件这样轴向移动，使得所述工件所形成的齿部(尤其是插齿)的侧向齿面进入与所述第一制齿型面间隔布置的第二制齿型面的齿面的逐渐变窄的间隙中，-所述工件以其处于所述逐渐变窄的间隙中的齿面轴向移动一段预设的路程，以使工件的齿面侧向缩窄靠拢地成型，尤其是齿面只在局部轴向部段中侧向缩窄靠拢地成型，-将具有最终成型的齿部(尤其是插齿)的工件尤其沿与所述轴向移动相反的方向从所述第一和第二制齿型面中移出。工件的径向移动和/或移出运动尤其表示了在工件和第一、第二制齿型面之间的相对运动。可以使工件和/或凹模移动。借助按照本发明的方法，在唯一的工序中借助成型既在工件上加工出齿部(尤其是插齿)，又在所述齿部的齿上制造出尖部。在此，所述齿部通过工件和第一成型制齿型面之间的相对运动借助成型过程制成，工件齿部的齿上由此形成的齿面还在轴向齿部的成型过程中这样变形，从而在齿上，尤其在局部轴向部段中形成相向收缩靠拢的齿面。通过工件和第一成型制齿型面之间的相对运动，沿着工件纵向延伸的预设的第一区域在工件上形成轴向齿部，该相对运动继续，所述第一区域或其中的局部区域到达与第一制齿型面间隔布置的第二制齿型面的逐渐变窄的间隙区域中，并且通过继续相对运动在第一区域或其中的局部区域上通过工具的齿的相向收缩的齿面使工件上的齿部的侧向齿面变形，而通过继续相对运动同时在工件上成型出第二区域以构成轴向齿部。通过工件沿与轴向成型变形相反的运动方向退出第一和第二凹模的工作区域，在最终形成的齿部运动穿过第一成型制齿型面的过程中，必要时通过第一成型制齿型面对工件的齿部进行定向。取代工件从第一和第二制齿型面中退出，通过本发明还可以使第一和第二制齿型面(也就是工具)通过工具的主动运动从最终成型的工件上分离。因此，通过工件和凹模相对彼此仅沿一个运动方向的唯一的移动过程，既能够在工件上形成轴向齿部，也能在沿运动方向位于前部的区域上使齿部进一步成型以具有相向收缩靠拢的侧面齿面。工件完全制成的齿部，尤其是插齿，能够通过唯一的工序形成尖状收缩的齿，而不用如已知方法那样对工件前部区域的齿进行事后的加工。按照本发明的方法规定，借助第二制齿型面进行侧面逐渐缩窄靠拢的变形，第二制齿型面设计在与(第一)凹模间隔布置的第二凹模上。所述齿部的质量能够通过施加在第一和第二制齿型面上的径向预紧力的影响来调整。按照本发明的方法，在所述工件沿所述运动方向的运动以及与所述运动方向相反的运动中，均在该工件上涂覆润滑剂。以下结合优选实施形式的附图进一步阐述本发明。在附图中
图1示出制造设备的一种实施形式的局部剖视图，该制造设备具有用于承接工件的夹紧器件和已经插入按照本发明装置的实施形式中的工件；图2示出具有按照本发明装置的实施形式的组件的剖视图；图3不出用于制造插齿的、具有第一成型制齿型面的第一凹模的一种实施形式的放大剖视图；图4示出用于制造所述插齿的尖状收缩的齿的、具有第二成型制齿型面的第二凹模的一种实施形式的放大剖视图；图5示出图4的细节I;图6示出用于设置在第一凹模和第二凹模的实施形式之间的区域中的中间环的俯视图；图7示出用于承接第一和第二凹模的夹紧环的一种实施形式的剖视图；图8示出形式为具有制齿前的直径的轴的工件和示意性相对其布置的第一及第二凹模的视图；图9示出类似图8的视图，为了便于阐述，其显示了已通过轴向成型形成于轴上的轴向齿的单个齿；图10示出类似图9的视图，为了便于阐述，其显示了最终成型的齿部的单个齿以及轴和第一、第二凹模在此所达到的相对位置。在附图中显示的实施形式中，以工件相对成型装置(即工具)的运动为基础。一般来说，在工件和装置之间必须进行相对运动。这也能够由此完成，即取代工件相对装置的运动，而使装置相对静止的工件运动，或者工件和装置两者均相对彼此运动。附图1显示了用于在工件3上形成参照图10详细可见的轴向齿部2(具体为插齿)的制造设备I的局部视图。工件3在此是需要形成轴向齿部2的轴，该轴例如用于在交通运输工具的传动链中传递扭矩。在此，轴向齿部2在唯一的工序中借助装置4通过无屑的成型过程在轴3上成型。为此，轴3的圆柱形部段5被夹紧装置6夹持并且在图示的实施例中在附图平面中朝相对装置4向右的方向移动，因此参照图8可见的制齿前直径7进入第一凹模10的内部凹口 8以及第二凹模11的内部凹口 9的区域中。使轴向齿部2成型出尖部12 (参照图10可见)的整个过程在工件3相对装置4的唯一一次相对运动中完成，可以完全省去通过无屑的或者切削的过程对如此形成于轴3上的轴向齿部2的再加工。凹模10和11沿进给方向F(如附图1所示)轴向间隔，为此设置有参照图6详细可见的中间环13。轴向齿部2的轴向长度可以通过中间环13沿进给方向观察的宽度进行调整，因为轴向齿部2的沿进给方向F的已经加工的预设长度仍然位于设计在第二凹模11中的第二成型制齿型面14的作用区域外，为了清楚起见，在图1中只显示了其中一个单独的齿间隙38。两个凹模10、11装入在图7中详细可见的夹紧环16的内部凹口 15中并且受到该夹紧环16的径向预紧力作用。两个凹模10、11在此由盖板17轴向预紧到间隔套筒18上。夹紧环16连同设置在内部凹口 15中的两个凹模10、11和间隔套筒18设置在支座20的内部凹口 19中，该支座20用于进一步加固按照本发明的装置4并且能够借助螺栓22可拆卸地固定在制造设备I的支座21中。通过参照图1详细可见的润滑剂输入设备23和设置在支座20中的通孔24能够将润滑剂输入两个凹模10、11之间的间隙25中，也就是通过设置在夹紧环16中的通孔26和设直在中间环13中的通孔27。图2示出扩展设计为组件28的按照本发明的装置4的一种有利的实施形式。组件28例如可以在车间生产中被预装配，即装备第一凹模10以及第二凹模11，因此为了在具有不同轴直径的不同轴上形成具有成型的尖部的轴向齿部2，可以预先准备多个组件，这些组件之后能够通过螺栓22固定在各制造设备I上。为了构成具有轴向齿部2的轴3，轴3以其制齿前直径7插入设计在盖板17内的凹口 29中，因此轴3的前端部区域30进入到设计在第一凹模10内部的第一制齿型面31的工作区域中。参照图3详细可见的第一凹模10的优选实施形式在其内部凹口 8处具有用于成型的第一制齿型面31 (形式为径向分布的多个成型齿32)，在成型齿32之间分别构成齿隙33，轴3的材料可在其相对第一凹模10的运动中在塑性变形的范围内流到该间隙33中，因此通过轴3和第一成型制齿型面31的继续相对移动借助轴向成型在轴3上形成轴向齿部2。参照附图3可以容易地看出，第一凹模10的这种实施形式在周向34上被磨光为圆锥形。其由硬质金属材料构成并且设置在参照图7详细可见的夹紧环16的内部凹口 15中，其中，夹紧环16的内部凹口 15与第一凹模10和第二凹模11的外廓形状互补地和表面互补地设计为圆锥形。通过将两个凹模压入夹紧环16的内部凹口 15中，两个凹模通过夹紧环16和支座20径向预紧。通过两个凹模10、11的圆锥形外径可以改变凹模的工作尺寸。在当前是外齿的情况下，工作尺寸是确定所形成的齿部的公差范围的测量辊的尺寸。这可以通过将凹模设置或挤压到夹紧环16的内部凹口 15的不同深度中实现或者通过夹紧环16的圆锥形内径的不同尺寸实现。第一凹模10具有圆锥形导入区域35、校准区域36 (呈现出齿)和同样为圆锥形的导出区域37。图4显示了第二凹模11的一种优选实施形式的放大图，借助该第二凹模11能够在齿部2上成型尖部12。为了更直观，在第二凹模11的内部凹口 9中仅显示了第二成型制齿型面14的一个齿间隙38，其中轴向成型齿39 (在此参照图9)由于沿图1中箭头F的方向的进给运动而导入并且成型为，使得到达齿间隙38的作用区域但仍没有制造尖部并且参照图9可视的齿的齿尖40在成型之后具有相向收缩的侧向齿面，也就是说齿39沿进给方向被压尖。第二成型制齿型面14在这种优选实施形式中的更多细节结合图5可见，图5显示了图4中细节I的放大图。齿间隙38形成于第二成型制齿型面14的两个通过齿间隙38隔开的、具有齿面58的相邻的齿41、42之间。如从图5中可以直接看出，第二成型制齿型面14具有导入区域43、沿进给方向F (进给方向同样在图4中示出)与导入区域43邻接的校准区域44和又与校准区域44邻接的成型区域45。校准区域44具有侧向齿面59，所述侧向齿面59之间的间距在很大程度上保持不变。导入区域43反向于进给方向向前略微呈圆锥形地张开，由此能够补偿在间隔的凹模10、11之间可能存在的角度误差。校准区域44能够防止齿在轴向力作用下被墩压，并且如导入区域43那样构成的在侧向齿面46之间具有逐渐变窄间距的成型区域45使得齿部2的齿48的成型尖部12的侧向齿面47成型为锥形缩窄。此外如图5所示，齿间隙38在与成型区域45的连接处具有导出区域49，该导出区域49用于容纳轴3塑性变形的多余材料，这例如在调节设置制造设备I的过程中失误地沿进给方向移动了过长路程的情况下是有利的。通过该导出区域49避免了第二凹模11受损。为了能够将两个凹模10、11相互定向，在第一凹模10的与导入侧50相对的端面51上设置沿径向相互对置的槽52，该槽52与第二凹模11导入侧53的端面上的槽54相对
应配置。在图6中所示的中间环13也具有沿径向相互对置的槽55，其朝槽52、54定向地延伸，因此参照图1可视的棱键56能够插入所述槽中，以便通过中间环13使两个凹模10、11
相互定向。通过设置在中间环13上的通孔27使得既在进给运动(即用于成型轴向齿部的前进运动)中，也在退出运动(即轴3连同成型于其上的齿部从两个制齿型面的作用区域中退出的运动)中，润滑剂能够到达齿部2或轴3上。为此目的，中间环13可具有小于夹紧环15的内径的外径，因此在中间环13的径向外侧形成环绕的润滑剂槽，润滑剂可以通过所述润滑剂槽穿过中间环13进入内部。参照图1详细可视的间隔套筒18的长度与由第一凹模10、第二凹模11和中间环13组合而成的组合件的长度适配，这种组合件由此可以沿轴向预紧并且在工件3相对该组合件运动时不会运动。盖板17沿轴向向前固定该组合件，并且工件3通过在盖板17中沿径向设计的槽在进入第一凹模10之前被供给润滑剂。图7所示的夹紧环16的优选实施形式在其内部凹口 15处具有圆锥形构造并且内部圆锥体可以这样适配，使得凹模10、11与预紧力无关地始终位于相同的轴向位置中，这是有利的，因为由此可以简单地更换凹模而不用调整制造设备I。夹紧环16具有与通孔26相连的环形槽，润滑剂能够通过该环形槽进入内部凹口 15中并且因此到达工件3上。如参照图1和图2可视，组件28的构造这样选择，使得第一凹模10尽可能靠前地布置在组件28中，以使工件3只需尽可能短地被压紧。通过第一凹模10的相同的轴向位置，可以在组件中设置具有不同工作尺寸的凹模，而不必调整制造设备I。以下结合图8至图10描述按照本发明的用于无屑构造具有在前部区域压尖的齿的齿部(具体为插齿)的方法的一种优选实施形式。图8显示了工件3，其制齿前直径7与具有凹模10、11的按照本发明的装置的优选实施形式仍相隔一段距离。通过沿箭头F方向的相对运动，工件3到达相对具有第一成型制齿型面31的凹模10的如图9所示的相对位置，由此制造出仅在图9中示意表示的具有齿39的轴向齿部。通过工件3沿进给方向F进一步的相对运动，轴向齿部2需要构造出压尖的齿12的前端区域30进入第二成型制齿型面14的作用区域，因此齿39的前部尖部进入第二成型制齿型面14的齿间隙38中，由此，齿39的侧向齿面在该区域中向内变形，因此所述齿面相向运动并且构成被压尖的齿12。因此借助按照本发明的方法的优选实施形式能够在轴3上加工出齿部，具体为插齿，该齿部在轴3的端部区域30处具有压尖的齿12，即齿具有沿轴3的纵向变小的宽度，因此轴3的需要通过未详细示出的构件与内齿接合的轴向齿部2在轴向齿部相对构件的内齿存在转向角错位时也能够轻易地插入所述构件中。按照本发明的方法能够在唯一的工序中构成具有压尖的齿的轴向齿部，而不需要在构成轴向齿部之后进行其它的无屑的或切削的齿部加工。本发明在前面没有进一步详细阐述的特征可以明确地参考发明的权利要求书和附图。附图标记清单1.制造设备2.轴向齿部3.工件，轴4.装置5.圆柱形部段6.夹紧装置7.制齿前直径8.内部凹口9.内部凹口10.第一凹模11.第二凹模12.成型的尖部13.中间环14.第二制齿型面15.内部凹口16.夹紧环17.盖板18.间隔套筒19.内部凹口20.支座21.支座
22.螺栓23.润滑剂输入装置24.通孔25.间隙26.通孔27.通孔28.组件29.凹口30.前端部区域31.第一制齿型面32.成型齿33.间隙34.外周35.圆锥形导入区域36.校准区域37.圆锥形导出区域38.齿间隙39.齿40.齿尖41.齿42.齿43.导入区域44.校准区域45.成型区域46.齿面47.齿面48.齿49.导出区域50.导入侧51.端面52.槽53.导入侧,端面54.槽55.槽56.棱键57.环形槽58.齿面59.齿面F进给方向
权利要求
1.一种用于在工件(3)上无屑地沿轴向成型地构造齿部(2)的装置，该装置具有夹紧在夹紧环(16)中的凹模(10)，该凹模(10)具有内部凹口(8)和设置在所述内部凹口(8)上的用于成型的第一制齿型面(31)，其特征在于，设有与所述用于成型的第一制齿型面(31)间隔布置的用于成型的第二制齿型面(14)，所述第二制齿型面(14)在与所述第一制齿型面(31)间隔的区域中具有相互间距逐渐变窄的侧向面(46)，所述侧向面(46)使形成于工件(3)上的侧向齿面(47)相互缩窄靠拢地成型。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二制齿型面(14)设置在与所述凹模(10)间隔布置的并且夹紧在所述夹紧环(16)中的第二凹模(11)中。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二制齿型面(14)具有朝远离所述第一制齿型面(31)方向延伸的、带有成型齿(42)的导入区域，所述成型齿(42)的侧向齿面(58)之间的间距逐渐变窄，与所述导入区域连接的是校准区域(44)，所述校准区域(44)的侧向齿面(59)之间在很大程度上保持相同的间距，与所述校准区域连接的是成型区域，所述成型区域的侧向齿面(46)之间的间距逐渐变窄。
4.按照前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述第二制齿型面(14)与所述第一制齿型面(31)对齐地定向。
5.按照前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述第一制齿型面(31)和所述第二制齿型面(14)被所述夹紧环(16)以很大程度上相同的径向预紧力预紧。
6.按照权利要求2至5之一所述的装置，其特征在于，所述第一凹模(10)和所述第二凹模(11)在相互对置的端面(51、53)上具有用于容纳使所述凹模(10、11)相互对齐地定向的棱键(56)的凹槽(52、54)。
7.按照权利要求2至6之一所述的装置，其特征在于，在所述凹模(10、11)之间的轴向区域中设置具有位于径向外侧的凹槽(55)的中间环(13)，用于使所述凹模(10、11)相互对齐地定向的棱键(56)能够容纳在所述凹槽(55)内，所述中间环(13)具有用于使润滑剂通过的径向钻孔(27)。
8.按照权利要求2至7之一所述的装置，其特征在于，所述第一凹模(10)和所述第二凹模(11)能够沿所述装置⑷的轴向被轴向预紧地顶靠间隔套筒(18)。
9.按照权利要求2至8之一所述的装置，其特征在于，所述夹紧环(16)的内部凹口(15)设计为圆锥形，所述第一凹模(10)和所述第二凹模(11)具有与所述内部凹口(15)形状互补和表面互补的圆锥形构造，并且所述夹紧环(16)具有至少一个沿径向延伸的、用于使润滑剂进入到所述凹模(10、11)之间的区域中的内部凹口(15)中的钻孔(26)。
10.按照权利要求2至9之一所述的装置，其特征在于，设有带内部凹口(19)的圆柱形的支座(20)，其中，所述夹紧环(16)以及所述第一凹模(10)和所述第二凹模(11)和所述间隔套筒(18)设置在所述内部凹口(19)中，其中所述支座(20)具有至少一个用于将润滑剂导入所述凹模(10、11)之间的区域中的通孔(24)。
11.一种用于在工件(3)上无屑地构造齿部(2)的方法，该方法借助所述待成型工件(3)和具有用于成型的第一制齿型面(31)的凹模(10)之间的相对运动实现，所述相对运动借助所述工件(3)和所述凹模(10)之间的轴向移动实现，以便通过所述工件(3)的区域在所述凹模(10)的第一制齿型面(31)处的轴向变形构造所述齿部，其特征在于以下步骤 a.使所述工件(3)这样轴向移动，使得所述工件(3)上所形成的齿部(2)的侧向齿面(47)进入与所述第一制齿型面(31)间隔布置的第二制齿型面(14)的齿面(46)的逐渐变窄的间隙(38)中， b.所述工件(3)以其处于所述逐渐变窄的间隙(38)中的齿面(47)轴向移动一段预设的路程，以使所述工件(3)的齿面(47)侧向相互缩窄靠拢地成型， c.将具有最终成型的齿部(2、47)的工件(3)从所述第一制齿型面(31)和所述第二制齿型面(14)中移出。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述齿部(2)和其齿面(47)的侧向相互缩窄靠拢仅通过一次沿一个运动方向的轴向移动制成。
13.按照权利要求11或12所述的方法，其特征在于，借助设计在与所述凹模(10)间隔布置的第二凹模(11)上的第二制齿型面(14)实施所述侧向逐渐缩窄靠拢的成型。
14.按照权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，借助对施加在所述第一制齿型面(31)和所述第二制齿型面(14)上的径向预紧力的调整来调节所述齿部的质量。
15.按照权利要求11至14之一所述的方法，其特征在于，在所述工件(3)沿所述运动方向的运动以及与所述运动方向相反的运动中，均在该工件(3)上涂覆润滑剂。
全文摘要
本发明涉及一种用于在工件(3)上基本无屑地沿轴向成型地制造齿部(2)的装置，该装置具有夹紧在夹紧环(16)中的凹模(10)，该凹模具有内部凹口(8)和设置在内部凹口(8)上的用于成型的第一制齿型面(31)，以及与用于成型的第一制齿型面(31)间隔布置的用于成型的第二制齿型面(14)，所述第二制齿型面在与第一制齿型面(31)间隔的区域中具有间距逐渐变窄的侧向面(46)，所述侧向面使形成于工件(3)上的侧向齿面(47)相互缩窄靠拢地成型。本发明还涉及一种用于在工件上无屑地沿轴向成型地制造齿部的相应方法。
文档编号B21K1/12GK103068500SQ201180040367
公开日2013年4月24日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年6月25日
发明者S.鲁施, M.加布隆斯基, E.皮谢尔, J.施沃勒 申请人:大众汽车有限公司